A ebullioszkópia, a négy közül az egyik kolligatív tulajdonságok, tanulmányozza az a forráspontjának viselkedését oldószer amikor kap egy oldott anyag nem illékony. A többi kolligatív tulajdonság az tonoszkópia, krioszkópia és ozmoszkópia.
Megjegyzés: Nem illékony oldott anyag minden olyan anyag, amelynek magas a tartalma forráspont alacsony olvadáspontú és képes oldódni egy bizonyos oldószerben.
Általánosságban elmondható, hogy ha egy nem illékony oldott anyagot oldószerhez adunk, az megnehezíti az oldószer elpárolgását. Ezért az oldószer elpárologtatásához magasabb hőmérsékletre van szükség. Nál nél ebullioszkópia, az oldószer forráspontjának ezt a növekedését tanulmányozzuk.
Ez a nehézség, amelyet az oldott anyag okoz az oldószer elpárologtatásában, vagyis az oldószer forráspontjának emelkedése, közvetlenül összefügg az oldatban jelenlévő oldott anyag típusával. Az oldott anyag lehetséges típusai:
Ion oldott anyag: vízhez adva, ionizál vagy disszociál, az oldatot ionokkal töltve fel. Példák: só, bázis, sav.
molekuláris oldott anyag: vízbe adva nem ionizálódik, fenntartva a molekula alakját. Példák: glükóz, szacharóz.
Minél nagyobb a részecskék száma az oldószerben, annál intenzívebb a ebullioszkópiaazaz minél magasabb az oldószer forráspontja. Így ionos oldatokban a víz forráspontja általában magasabb, mint a molekuláris oldatok forráspontja, amennyiben azok azonos koncentrációban vannak.
A használt képletek ebullioszkópiai számítások
A. Számításainak elvégzéséhez ebullioszkópia, a következő képletek vannak:
Képlet a forráspont hőmérséklet-változásának kiszámításához
Δte = t-t2
Ebben a képletben a forráspont hőmérsékletének változását úgy számítjuk ki, hogy az oldószer forráspontjának a tiszta oldószer forráspontjából kivonjuk az oldat forráspontját.
Megjegyzés: A Δte rövidítést oldószer forráspontjának emelésének is nevezhetjük.
Képlet a forráspont hőmérséklet-emelkedésének kiszámításához a molalitás
Δte = Ke. W
Ez egy képlet, amelyet használni kell, az ebullioszkópia állandó ismeretétől, amely összefügg az oldatban lévő oldószerrel, és a molalitástól (W). Ezen változók mindegyikének van egy sajátos képlete.
A Van't Hoff korrekciós tényező (i) szintén megjelenhet ebben a képletben, csak akkor, ha a nem illékony oldott anyag ionos.
Δte = Ke. W.i
Megjegyzés: A Van't Hoff korrekciós tényező, szükségünk van az oldott anyag ionizációs vagy disszociációs fokára és az oldott anyag által ionizált vagy disszociált részecskék számára (q), ha vízben vannak.
Képlet az ebuliszkópos állandó (Ke) kiszámításához
Ke = RT2
1000.Lv
Ebben a képletben megvan az általános gázállandó (0,082), a hőmérséklet (mindig kelvinben dolgoztuk) és a látens párolgási hő.
Képlet a molalitás (W) kiszámításához
W = m1
M1.m2
Ebben a képletben az oldott anyag tömegét (m1 - mindig grammban dolgozott), az oldott anyag moláris tömegének (M1) és az oldószer tömegét (m2 - mindig kilogrammban dolgozott).
Megjegyzés: Ha az Δte képletében szereplő W-t a megfelelő képlettel helyettesítjük a molalitási képlet ismeretében, a következő eredményt kapjuk:
Δte = Ke.m1
M1.m2
Példa a képletek alkalmazására az ebullioszkópia kiszámításakor
1. példa - (Uece) François-Marie Raoult (1830-1901) francia kémikus nyomában az oldatok ebuliometriai hatását kutatva egy kémiai hallgató feloldott 90 g glükózt (C6H12O6) 400 g vízben, és az egészet felmelegítjük. Tudva, hogy Ke vízben = 0,52 ºC / mol, egy idő után az általa megállapított kezdeti forráshőmérséklet a következő volt: (Adatok: A glükóz moláris tömege = 180 g / mol)
a) 99,85 ° C.
b) 100,15 ° C.
c) 100,50 ° C.
d) 100,65 ° C.
A gyakorlat által szolgáltatott adatok:
m1= 90 g;
m2 = 400 g vagy 0,4 kg (elosztva 1000-rel);
Ke = 0,52;
M1 = 180 g / mol;
t =? (az oldószer kezdeti forráspontja vagy forráspontja).
Megjegyzés: A víz forráspontja (t2) értéke 100 OÇ.
Mivel a gyakorlat biztosította a tömegeket és az ebullioszkópia állandóját, csak használja az alábbi kifejezés adatait:
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 OÇ
2. példa - (Uece) Kalcium-klorid (CaCl2) széleskörű ipari alkalmazással rendelkezik a hűtőrendszerekben, a cementgyártásban, a tej koagulálásában a sajt előállításához, és kiválóan alkalmazzák nedvességszabályozóként. Az ipari célokra használt kalcium-klorid oldat molalitása 2, forráspontja 103,016 ° C 1 atm nyomáson. Tudva, hogy a víz ebullioszkópos állandója 0,52 ° C, látszólagos ionos disszociációs foka:
a) 80%.
b) 85%.
c) 90%.
d) 95%.
A gyakorlat által szolgáltatott adatok:
- Ke = 0,52;
- W = 2 mol;
- t = 103,016 (az oldatban az oldószer kezdeti forráspontja vagy forráspontja).
Megjegyzés: A víz forráspontja (t2) értéke 100 OÇ.
Mivel a gyakorlat adatokat szolgáltatott az ebullioszkópiáról, például Ke és molalitásról, nyilvánvaló, hogy a következő képletet kell használnunk az ebullioszkópiához:
Δte = Ke. W
Mivel azonban a gyakorlat a disszociáció mértékét kéri, a fenti képletet a Van't Hoff korrekciós faktorral (i) kell dolgoznunk:
Δte = Ke. W.i
A fok kiszámításához ki kell cserélni az i kifejezést, amely 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
Végül csak szorozd meg a talált értéket 100-mal a százalék meghatározásához:
α = 0,95.100
α = 95%
Általam. Diogo Lopes Dias
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-ebulioscopia.htm
