ebulioskopija, vienas iš keturių koligatyvinės savybėstiria a virimo temperatūros elgseną tirpiklis gaudamas vieną ištirpęs nepastovi. Kitos koligatyvinės savybės yra tonoskopija, krioskopija ir osmoskopija.
Pastaba: nelakios ištirpusios medžiagos yra bet kurios medžiagos, turinčios aukštą kiekį virimo taškas ir žemos lydymosi temperatūros ir gebančios ištirpti tam tikrame tirpiklyje.
Paprastai tariant, kai į tirpiklį pridedama nelakios medžiagos, tirpikliui sunku išgaruoti. Taigi, norint išgarinti tirpiklį, reikalinga aukštesnė temperatūra. At ebulioskopijatiriamas šis tirpiklio virimo temperatūros padidėjimas.
Šis sunkumas, kurį sukelia ištirpusios medžiagos tirpiklis garuojant, tai yra tirpiklio virimo temperatūros pakilimas, yra tiesiogiai susijęs su tirpale esančio tirpalo tipu. Galimos ištirpusios medžiagos yra:
Joninis tirpalas: įpylus į vandenį, jonizuoti arba disocijuoja, užpildydamas tirpalą jonais. Pavyzdžiai: druska, bazė, rūgštis.
molekulinis tirpalas: įpylus į vandenį, jis nejonizuojasi, išlaikydamas molekulinę formą. Pavyzdžiai: gliukozė, sacharozė.
Kuo didesnis dalelių skaičius tirpiklyje, tuo intensyvesnis ebulioskopija, tai yra, kuo aukštesnė tirpiklio virimo temperatūra. Taigi joniniuose tirpaluose vandens virimo temperatūra paprastai būna aukštesnė už molekulinių tirpalų virimo tašką, jei jie yra vienodoje koncentracijoje.
Formulės, naudojamos ebulioskopijos skaičiavimai
Atlikti ebulioskopija, mes turime šias formules:
Virimo temperatūros kitimo apskaičiavimo formulė
Δte = t-t2
Šioje formulėje apskaičiuojame virimo temperatūros kitimą, iš gryno tirpiklio virimo temperatūros atėmus tirpiklyje esančios tirpiklio virimo temperatūrą.
Pastaba: akronimą Δte taip pat galima vadinti tirpiklio virimo temperatūros padidėjimu.
Formulė, skirta apskaičiuoti virimo temperatūros kilimą, įskaitant moliškumas
Δte = Ke. W
Tai formulė, kurią reikia naudoti, priklauso nuo žinių apie ebulioskopijos konstantą, kuri yra susijusi su tirpale esančiu tirpikliu, ir molingumą (W). Kiekvienas iš šių kintamųjų turi tam tikrą formulę.
Van't Hoffo korekcijos koeficientas (i) taip pat gali pasirodyti šioje formulėje, tik tuo atveju, jei nelakios tirpiosios medžiagos yra joninės.
Δte = Ke. W.i
Pastaba: Norėdami nustatyti Van't Hoffo korekcijos koeficientas, mums reikia ištirpusios medžiagos jonizacijos ar disociacijos laipsnio ir dalelių (q), kurias ištirpusios medžiagos jonizuoja arba disocijuoja vandenyje, skaičiaus.
Ebuliskopinės konstantos (Ke) apskaičiavimo formulė
Ke = RT2
1000.Lv
Šioje formulėje turime bendrą dujų konstantą (0,082), temperatūrą (visada dirbo kelvinais) ir latentinę garavimo šilumą.
Molingumo (W) apskaičiavimo formulė
W = m1
M1.m2
Šioje formulėje naudojama ištirpusios medžiagos masė (m1 - visada dirbo gramais), ištirpusios medžiagos molinės masės (M1) ir tirpiklio masė (m2 - visada dirbo kilogramais).
Nesustokite dabar... Po reklamos yra daugiau;)
Pastaba: žinodami apie moliškumo formulę, jei pakeisime W, esantį Δte formulėje, atitinkama formule, turėsime tokį rezultatą:
Δte = Ke1
M1.m2
Formulių taikymo pavyzdys apskaičiuojant ebulioskopiją
1-as pavyzdys - (Uece) Prancūzijos chemiko François-Marie Raoult (1830–1901) pėdomis tiriant tirpalų ebuliometrinį poveikį, chemijos studentas ištirpino 90 g gliukozės (C6H12O6) 400 g vandens ir pašildyti. Po kurio laiko žinant, kad Ke vandenyje = 0,52 ºC / mol, jo nustatyta pradinė virimo temperatūra buvo: (duomenys: gliukozės molinė masė = 180 g / mol)
a) 99,85 ° C.
b) 100,15 ° C.
c) 100,50 ° C.
d) 100,65 ° C.
Pratyboje pateikti duomenys:
m1= 90 g;
m2 = 400 g arba 0,4 kg (padalijus iš 1000);
Ke = 0,52;
M1 = 180 g / mol;
t =? (pradinė tirpiklio virimo temperatūra arba tirpiklio virimo temperatūra).
Pastaba: vandens virimo temperatūra (t2) yra 100 OÇ.
Kadangi pratimas suteikė masę ir ebulioskopijos konstantą, tiesiog naudokite toliau pateiktoje išraiškoje esančius duomenis:
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-as pavyzdys - (Uece) kalcio chloridas (CaCl2) yra plačiai naudojamas pramonėje šaldymo sistemose, cemento gamyboje, pieno koaguliacijoje sūrio gamybai ir yra puikiai naudojamas kaip drėgmės reguliatorius. Pramonės tikslams naudojamo kalcio chlorido tirpalo molinis molingumas 2 ir virimo temperatūra 103,016 ° C, esant 1 atm slėgiui. Žinant, kad vandens ebulioskopijos konstanta yra 0,52 ° C, jo tariamasis jonų disociacijos laipsnis yra:
a) 80 proc.
b) 85 proc.
c) 90 proc.
d) 95%.
Pratyboje pateikti duomenys:
- Ke = 0,52;
- W = 2 moliai;
- t = 103,016 (pradinė tirpiklio virimo temperatūra arba tirpiklio virimo temperatūra).
Pastaba: vandens virimo temperatūra (t2) yra 100 OÇ.
Kadangi pratimas pateikė duomenis apie ebulioskopiją, pvz., Ke ir molalumą, akivaizdu, kad ebullioskopijai turėtume naudoti šią formulę:
Δte = Ke. W
Tačiau, kai pratimas reikalauja disociacijos laipsnio, mes turime dirbti su aukščiau pateikta formule su Van't Hoffo korekcijos koeficientu (i):
Δte = Ke. W.i
Be to, norint apskaičiuoti laipsnį, turėsite pakeisti i jo išraiška, kuri yra 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
Galiausiai tiesiog padauginkite rastą vertę iš 100, kad nustatytumėte procentą:
α = 0,95.100
α = 95%
Mano. Diogo Lopes Dias
