ה אבוליוסקופיה, אחד מהארבעה תכונות קולגטיביות, לומד את התנהגות נקודת הרתיחה של א מֵמֵס כשמקבלים אחד כזה מומס לא נדיף. שאר המאפיינים הקולגטיביים הם טונוסקופיה, קריוסקופיה ו אוסמוסקופיה.
הערה: מומס שאינו נדיף הוא כל חומר שיש לו גבוה נקודת רתיחה ונקודת התכה נמוכה ומסוגלת להתמוסס בממס מסוים.
באופן כללי, כאשר מוסיפים מומס שאינו נדיף לממיס, זה מקשה על התאדות הממיס. לפיכך, יש צורך בטמפרטורה גבוהה יותר כדי להצליח לאדות את הממיס. בְּ אבוליוסקופיה, עלייה זו בנקודת הרתיחה של הממיס נחקרת.
קושי זה הנגרם על ידי המומס באידוי הממיס, כלומר העלייה בנקודת הרתיחה של הממיס, קשור ישירות לסוג המומס הקיים בתמיסה. סוגים אפשריים של מומס הם:
מומס יוני: כאשר מוסיפים אותם למים, ליינן או מתנתק, מאכלס את התמיסה ביונים. דוגמאות: מלח, בסיס, חומצה.
מומס מולקולרי: כאשר מוסיפים אותו למים, הוא אינו מיינן, ושומר על הצורה המולקולרית. דוגמאות: גלוקוז, סוכרוז.
ככל שמספר החלקיקים הגדול יותר בממיס, כך הוא חזק יותר אבוליוסקופיהכלומר, ככל שנקודת הרתיחה של הממיס גבוהה יותר. לפיכך, בתמיסות יוניות נקודת הרתיחה של המים נוטה להיות תמיד גבוהה יותר מנקודת הרתיחה של תמיסות מולקולריות, כל עוד הם נמצאים באותו ריכוז.
נוסחאות המשמשות ב חישובי אבוליוסקופיה
כדי לבצע את החישובים של אבוליוסקופיה, יש לנו את הנוסחאות הבאות:
פורמולה לחישוב שינויי טמפרטורת רתיחה
Δte = t-t2
בנוסחה זו אנו מחשבים את השונות בטמפרטורת הרתיחה על ידי הפחתת טמפרטורת הרתיחה של הממיס, הקיימת בתמיסה, מטמפרטורת הרתיחה של הממס הטהור.
הערה: ראשי התיבות Δte יכולים להיקרא גם גובה נקודת רתיחה ממס.
נוסחה לחישוב עליית טמפרטורת הרתיחה הכוללת את מולליות
Δte = Ke. W
זוהי נוסחה שבה, כדי להשתמש בה, תלויה בידע של קבוע האבוליאוסקופיה, הקשור לממס הקיים בתמיסה, ולמולציה (W). לכל אחד מהמשתנים הללו נוסחה מסוימת.
גורם התיקון Van't Hoff (i) עשוי להופיע גם בנוסחה זו, אולם רק אם הנוכחי המומס הלא נדיף הוא יוני.
Δte = Ke. וו
הערה: כדי לקבוע את גורם התיקון של Van't Hoff, אנו זקוקים למידת היינון או הניתוק של המומס ומספר החלקיקים (q) מיונן או מנותק על ידי המומס כאשר הוא נמצא במים.
נוסחה לחישוב הקבוע האובליסקופי (Ke)
Ke = RT2
1000.Lv
בנוסחה זו יש לנו את קבוע הגז הכללי (0.082), את הטמפרטורה (תמיד עבד בקלווין) ואת חום האידוי הסמוי.
נוסחה לחישוב מולדות (W)
W = M1
M1.M2
בנוסחה זו יש שימוש במסת המומס (מ1 - עבד תמיד בגרמים), מהמסה הטוחנת של המומס (M1) ומסת הממיס (מ ')2 - עבד תמיד בקילוגרמים).
הערה: מתוך ידיעת נוסחת המולליות, אם נחליף את ה- W, הקיים בנוסחת Δte, בנוסחה המתאימה לה, תהיה לנו התוצאה הבאה:
Δte = Ke.m1
M1.M2
דוגמה ליישום נוסחאות בחישוב האבוליוסקופיה
דוגמא 1 - (Uece) בעקבות כימאי צרפתי פרנסואה-מארי ראולט (1830-1901), שחקר את ההשפעה האבולומטרית של פתרונות, סטודנט לכימיה המיס 90 גרם גלוקוז (C6ה12או6) ב -400 גרם מים וחימם את השלם. בידיעה ש- Ke במים = 0.52 ºC / מול, לאחר זמן מה, טמפרטורת הרתיחה הראשונית שנמצאה על ידו הייתה: (נתונים: מסה טוחנת של גלוקוז = 180 גרם למול)
א) 99.85 מעלות צלזיוס.
ב) 100.15 מעלות צלזיוס.
ג) 100.50 מעלות צלזיוס.
ד) 100.65 מעלות צלזיוס.
הנתונים שנמסרו על ידי התרגיל:
M1= 90 גרם;
M2 = 400 גרם או 0.4 ק"ג (לאחר חלוקה ב- 1000);
Ke = 0.52;
M1 = 180 גרם למול;
t =? (טמפרטורת רתיחה ראשונית או טמפרטורת רתיחה של הממיס בתמיסה).
הערה: טמפרטורת הרתיחה של מים (t2) הוא 100 אוÇ.
מכיוון שהתרגיל סיפק את ההמונים ואת קבוע האבוליוסקופיה, השתמש רק בנתונים בביטוי למטה:
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 אוÇ
דוגמה שנייה - (Uece) סידן כלורי (CaCl2) יש יישום תעשייתי רחב במערכות קירור, בייצור מלט, בקרישת חלב לייצור גבינה, והוא משמש מצוין כבקרת לחות. לתמיסת סידן כלורי המשמשת למטרות תעשייתיות יש מולריות 2 ונקודת רתיחה של 103.016 מעלות צלזיוס בלחץ של 1 אטום. בידיעה כי קבוע האבוליוסקופיה של מים הוא 0.52 מעלות צלזיוס, מידת הדיסוציאציה היונית לכאורה שלו היא:
א) 80%.
ב) 85%.
ג) 90%.
ד) 95%.
הנתונים שנמסרו על ידי התרגיל:
- Ke = 0.52;
- W = 2 שומות;
- t = 103.016 (טמפרטורת רתיחה ראשונית או טמפרטורת רתיחה של הממיס בתמיסה).
הערה: טמפרטורת הרתיחה של מים (t2) הוא 100 אוÇ.
מאחר שהתרגיל סיפק נתונים על ebullioscopy, כגון Ke ו- molality, ברור שעלינו להשתמש בנוסחה הבאה ל ebullioscopy:
Δte = Ke. W
עם זאת, מכיוון שהתרגיל מבקש את מידת הדיסוציאציה, עלינו לעבוד על הנוסחה שלעיל עם מקדם התיקון Van't Hoff (i):
Δte = Ke. וו
כמו כן, כדי לחשב את המידה, יהיה עליכם להחליף את i בביטוי שלו, שהוא 1 + α. (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
לבסוף, פשוט הכפל את הערך שנמצא ב- 100 כדי לקבוע את האחוז:
α = 0,95.100
α = 95%
על ידי. דיוגו לופס דיאס
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-ebulioscopia.htm
