THE ebullioskopia, yksi neljästä kolligatiiviset ominaisuudet, tutkii a: n kiehumispisteen käyttäytymistä liuotin kun vastaanotat yhden liuenneen aineen haihtumaton. Muut kolligatiiviset ominaisuudet ovat tonoskopia, kryoskopia ja osmoskopia.
Huomautus: Haihtumaton liuoteaine on mikä tahansa aine, jolla on korkea pitoisuus kiehumispiste ja alhainen sulamispiste ja kykenee liukenemaan tiettyyn liuottimeen.
Yleisesti ottaen kun haihtumaton liuoteaine lisätään liuottimeen, se vaikeuttaa liuottimen haihtumista. Siksi tarvitaan korkeampi lämpötila liuottimen haihduttamiseksi. Klo ebullioskopia, tätä liuottimen kiehumispisteen nousua tutkitaan.
Tämä liuenneen aineen aiheuttama vaikeus liuottimen haihdutuksessa, toisin sanoen liuottimen kiehumispisteen nousu, liittyy suoraan liuoksessa läsnä olevan liuenneen aineen tyyppiin. Mahdolliset liuenneet aineet ovat:
Ioninen aine: kun se lisätään veteen, ionisoida tai dissosioituu, lisäämällä liuos ioneilla. Esimerkkejä: suola, emäs, happo.
molekyyliliuosta:
kun se lisätään veteen, se ei ionisoi, mikä ylläpitää molekyylin muotoa. Esimerkkejä: glukoosi, sakkaroosi.
Mitä suurempi hiukkasten määrä liuottimessa, sitä voimakkaampi ebullioskopiaeli korkeampi liuottimen kiehumispiste. Siten ioniliuoksissa veden kiehumispiste on yleensä aina korkeampi kuin molekyyliliuosten kiehumispiste, kunhan ne ovat samassa konsentraatiossa.
Käytetyt kaavat ebullioskooppilaskelmat
Suorita laskelmat ebullioskopia, meillä on seuraavat kaavat:
Kaava kiehumislämpötilan vaihtelun laskemiseksi
Δte = t-t2
Tässä kaavassa lasketaan kiehumislämpötilan vaihtelu vähentämällä liuoksessa olevan liuottimen kiehumislämpötila puhtaan liuottimen kiehumislämpötilasta.
Huomaa: Lyhennettä Δte voidaan kutsua myös liuottimen kiehumispisteen nousuksi.
Kaava kiehumislämpötilan nousun laskemiseksi, johon liittyy molaalisuus
Δte = Ke. W
Se on kaava, joka on käytettävä riippuen tiedosta ebullioskooppivakiosta, joka liittyy liuoksessa olevaan liuottimeen, ja molaalisuudesta (W). Jokaisella näistä muuttujista on oma kaava.
Van't Hoffin korjauskerroin (i) voi näkyä myös tässä kaavassa vain, jos läsnä oleva haihtumaton liuoteaine on ioninen.
Δte = Ke. W.i
Huomaa: Voit määrittää Van't Hoff -korjauskerroin, tarvitsemme liuenneen aineen ionisaatio- tai dissosiaatioasteen ja liuenneen aineen ionisoimien tai dissosioitujen hiukkasten määrän (q), kun ne ovat läsnä vedessä.
Kaava ebuliskooppisen vakion (Ke) laskemiseksi
Ke = RT2
1000.Lv
Tässä kaavassa meillä on yleinen kaasuvakio (0,082), lämpötila (toimi aina kelvineinä) ja piilevä höyrystyslämpö.
Kaava molaalisuuden (W) laskemiseksi
W = m1
M1.m2
Tässä kaavassa käytetään liuenneen aineen massaa (m1 - aina työskennellyt grammoina) liuenneen aineen moolimassa (M1) ja liuottimen massa (m2 - työskenteli aina kilogrammoina).
Huomaa: Jos korvataan molaalisuuskaavan tuntemus, jos korvataan Δte-kaavassa esiintyvä W vastaavalla kaavalla, saadaan seuraava tulos:
Δte = Ke1
M1.m2
Esimerkki kaavojen käytöstä ebullioskopian laskennassa
1. esimerkki - (Uece) Seuraten ranskalaisen kemisti François-Marie Raoultin (1830–1901) jalanjälkiä tutkien liuosten ebuliometristä vaikutusta, kemian opiskelija liuotti 90 g glukoosia (C6H12O6) 400 g: aan vettä ja lämmitettiin kokonaisuus. Tietäen, että Ke vedessä = 0,52 ºC / mol, jonkin ajan kuluttua hänen löytämänsä kiehumisen alkulämpötila oli: (Tiedot: Glukoosin moolimassa = 180 g / mol)
a) 99,85 ° C.
b) 100,15 ° C.
c) 100,50 ° C.
d) 100,65 ° C.
Harjoituksen antamat tiedot:
m1= 90 g;
m2 = 400 g tai 0,4 kg (jaettuna 1000: lla);
Ke = 0,52;
M1 = 180 g / mol;
t =? (liuottimen alkukiehumis- tai kiehumislämpötila).
Huomautus: Veden kiehumislämpötila (t2) on 100 OÇ.
Koska harjoitus antoi massat ja epullioskopian vakion, käytä vain alla olevan lausekkeen tietoja:
t-t2 = Ke1
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 OÇ
2. esimerkki - (Uece) kalsiumkloridi (CaCl2) on laaja teollisuuskäyttö jäähdytysjärjestelmissä, sementtituotannossa, maidon hyytymisessä juustotuotannossa, ja sitä käytetään erinomaisesti kosteuden säätimenä. Teollisiin tarkoituksiin käytetyn kalsiumkloridiliuoksen moolisuus 2 ja kiehumispiste 103,016 ° C 1 atm: n paineessa. Kun tiedetään, että veden epullioskooppivakio on 0,52 ° C, sen ilmeinen ioninen dissosiaatioaste on:
a) 80%.
b) 85%.
c) 90%.
d) 95%.
Harjoituksen antamat tiedot:
- Ke = 0,52;
- W = 2 moolia;
- t = 103,016 (liuoksen liuottimen kiehumisen alkulämpötila tai kiehumislämpötila).
Huomautus: Veden kiehumislämpötila (t2) on 100 OÇ.
Koska harjoitus antoi tietoja ebullioskopiasta, kuten Ke ja molaalisuus, on ilmeistä, että meidän tulisi käyttää seuraavaa kaavaa ebullioskopiaan:
Δte = Ke. W
Kuitenkin kun harjoitus kysyy dissosiaation astetta, meidän on käytettävä yllä olevaa kaavaa Van't Hoff -korjauskertoimen (i) kanssa:
Δte = Ke. W.i
Lisäksi asteen laskemiseksi sinun on korvattava i sen lausekkeella, joka on 1 + α. (Q-1):
t-t2 = Ke. W. [1 + a. (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
Lopuksi kerro vain löydetty arvo 100: lla prosenttiosuuden määrittämiseksi:
α = 0,95.100
α = 95%
Minun luona. Diogo Lopes Dias
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-ebulioscopia.htm