DAS Ebblioskopie, einer der vier kolligative Eigenschaften, untersucht das Verhalten des Siedepunktes von a Lösungsmittel beim Empfangen eines gelöst nicht flüchtig. Die anderen kolligativen Eigenschaften sind Tonoskopie, Kryoskopie und Osmoskopie.
Hinweis: Nichtflüchtiger gelöster Stoff ist jeder Stoff mit einem hohen Siedepunkt und niedrigen Schmelzpunkt und in der Lage, sich in einem bestimmten Lösungsmittel aufzulösen.
Wenn ein nichtflüchtiger gelöster Stoff einem Lösungsmittel zugesetzt wird, erschwert dies im Allgemeinen das Verdampfen des Lösungsmittels. Daher ist eine höhere Temperatur erforderlich, um das Lösungsmittel verdampfen zu können. Beim Ebblioskopiewird diese Erhöhung des Siedepunktes des Lösungsmittels untersucht.
Diese durch den gelösten Stoff beim Verdampfen des Lösungsmittels verursachte Schwierigkeit, d. h. der Anstieg des Siedepunkts des Lösungsmittels, steht in direktem Zusammenhang mit der Art des in der Lösung vorliegenden gelösten Stoffes. Mögliche Arten von gelösten Stoffen sind:
Ionischer gelöster Stoff: bei Zugabe zu Wasser, ionisieren oder dissoziiert und bevölkert die Lösung mit Ionen. Beispiele: Salz, Base, Säure.
molekularer gelöster Stoff: wenn es Wasser hinzugefügt wird, ionisiert es nicht und behält die molekulare Form bei. Beispiele: Glucose, Saccharose.
Je mehr Partikel im Lösungsmittel enthalten sind, desto intensiver ist die Ebblioskopied.h. je höher der Siedepunkt des Lösungsmittels ist. Daher ist der Siedepunkt von Wasser in ionischen Lösungen tendenziell immer höher als der Siedepunkt von molekularen Lösungen, solange sie die gleiche Konzentration aufweisen.
Formeln in Ebullioskopie-Berechnungen
Um die Berechnungen der durchzuführen Ebblioskopie, wir haben folgende Formeln:
Formel zur Berechnung der Siedetemperaturvariation
te = t-t2
In dieser Formel berechnen wir die Variation der Siedetemperatur, indem wir die Siedetemperatur des in der Lösung vorhandenen Lösungsmittels von der Siedetemperatur des reinen Lösungsmittels subtrahieren.
Hinweis: Das Akronym Δte kann auch als Siedepunkterhöhung des Lösungsmittels bezeichnet werden.
Formel zur Berechnung des Siedetemperaturanstiegs mit Molalität
te = Ke. W
Es handelt sich um eine zu verwendende Formel, die von der Kenntnis der Ebullioskopie-Konstante, die sich auf das in der Lösung vorhandene Lösungsmittel bezieht, und der Molalität (W) abhängt. Jede dieser Variablen hat eine bestimmte Formel.
Der Van't Hoff-Korrekturfaktor (i) kann auch in dieser Formel erscheinen, jedoch nur, wenn der vorhandene nichtflüchtige gelöste Stoff ionisch ist.
te = Ke. W.i
Hinweis: Zur Bestimmung der Van't Hoff-Korrekturfaktor, benötigen wir den Ionisations- oder Dissoziationsgrad des gelösten Stoffes und die Anzahl der Teilchen (q), die durch den gelösten Stoff in Wasser ionisiert oder dissoziiert werden.
Formel zur Berechnung der ebuliskopischen Konstante (Ke)
Ke = RT2
1000.Lv
In dieser Formel haben wir die allgemeine Gaskonstante (0,082), die Temperatur (immer in Kelvin berechnet) und die latente Verdampfungswärme.
Formel zur Berechnung der Molalität (W)
W = ich1
M1.m2
In dieser Formel wird die Masse des gelösten Stoffes (m1 - immer in Gramm gearbeitet), der Molmasse des gelösten Stoffes (M1) und die Masse des Lösungsmittels (m2 – immer in Kilogramm gearbeitet).
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Hinweis: Wenn wir das in der Formel von Δte vorhandene W durch die entsprechende Formel ersetzen, erhalten wir aufgrund der Kenntnis der Molalitätsformel das folgende Ergebnis:
te = Ke.m1
M1.m2
Beispiel für die Anwendung von Formeln bei der Berechnung der Ebullioskopie
1. Beispiel - (Uece) In den Fußstapfen des französischen Chemikers François-Marie Raoult (1830-1901), der die ebuliometrische Wirkung von Lösungen erforschte, löste ein Chemiestudent 90 g Glucose (C6H12Ö6) in 400 g Wasser und erhitzt das Ganze. Da er wusste, dass Ke in Wasser = 0,52 ºC/mol ist, war die von ihm gefundene anfängliche Siedetemperatur nach einiger Zeit: (Daten: Molmasse von Glukose = 180 g/mol)
a) 99,85 °C.
b) 100,15 °C.
c) 100,50 °C.
d) 100,65 °C.
Von der Übung bereitgestellte Daten:
ich1= 90g;
ich2 = 400 g oder 0,4 kg (nach Division durch 1000);
Ke = 0,52;
M1 = 180 g/mol;
t =? (Anfangssiedetemperatur oder Siedetemperatur des Lösungsmittels in der Lösung).
Hinweis: Die Siedetemperatur von Wasser (t2) ist 100 Ö.
Da die Übung die Massen und die Ebullioskopie-Konstante lieferte, verwenden Sie einfach die Daten im folgenden Ausdruck:
t-t2 = Ke.m1
M1.m2
t-100 = 0,52.90
180.0,4
t-100 = 46,8
72
t-100 = 0,65
t = 0,65 + 100
t = 100,65 ÖÇ
2. Beispiel - (Uece) Calciumchlorid (CaCl2) findet breite industrielle Anwendung in Kühlsystemen, in der Zementherstellung, in der Milchkoagulation für die Käseherstellung und wird hervorragend als Feuchtigkeitsregler verwendet. Eine für industrielle Zwecke verwendete Calciumchloridlösung hat eine Molalität von 2 und einen Siedepunkt von 103,016 °C bei einem Druck von 1 atm. Wenn man weiß, dass die Ebullioskopie-Konstante von Wasser 0,52 °C beträgt, ist der scheinbare Grad der ionischen Dissoziation:
a) 80%.
b) 85 %.
c) 90%.
d) 95 %.
Von der Übung bereitgestellte Daten:
- Ke = 0,52;
- W = 2 Mol;
- t = 103,016 (Anfangssiedetemperatur oder Siedetemperatur des Lösungsmittels in der Lösung).
Hinweis: Die Siedetemperatur von Wasser (t2) ist 100 Ö.
Da die Übung Daten zur Ebullioskopie lieferte, wie Ke und Molalität, ist es offensichtlich, dass wir die folgende Formel für die Ebullioskopie verwenden sollten:
te = Ke. W
Da die Übung jedoch nach dem Dissoziationsgrad fragt, müssen wir die obige Formel mit dem Van't Hoff-Korrekturfaktor (i) bearbeiten:
te = Ke. W.i
Um den Grad zu berechnen, müssen Sie außerdem i durch seinen Ausdruck ersetzen, der 1 + α ist. (q-1):
t-t2 = Ke. W.[1 + α.(q-1)]
103,016-100 = 0,52.2.[1+ α.(3-1)]
3,016 = 1,04.[1+ 2 α]
3,016 = 1,04 + 2,08α
3,016 – 1,04 = 2,08α
1,976 = 2,08α
1,976 = α
2,08
α = 0,95
Zum Schluss multiplizieren Sie einfach den gefundenen Wert mit 100, um den Prozentsatz zu bestimmen:
α = 0,95.100
α = 95%
Von mir. Diogo Lopes Dias
