Hva er ebullioskopi?

DE ebullioskopi, en av de fire kolligative egenskaper, studerer oppførselen til kokepunktet til a løsemiddel når du mottar en løsemiddel ikke-flyktig. De andre kolligative egenskapene er tonoskopi, kryoskopi og osmoskopi.

Merk: Ikke-flyktig løsemiddel er ethvert stoff som har en høy kokepunkt og lavt smeltepunkt og i stand til å oppløses i et bestemt løsningsmiddel.

Generelt sett, når en ikke-flyktig løsemiddel tilsettes et løsningsmiddel, gjør det det vanskelig for løsningsmidlet å fordampe. Dermed er en høyere temperatur nødvendig for å være i stand til å fordampe løsningsmidlet. På ebullioskopi, blir denne økningen i oppløsningsmidlets kokepunkt studert.

Denne vanskeligheten forårsaket av løsemidlet i fordampningen av løsningsmidlet, det vil si økningen i løsemidlets kokepunkt, er direkte relatert til den type løsemiddel som er tilstede i løsningen. Mulige typer løsemiddel er:

  • Jonisk løsemiddel: når det tilsettes vann, ionisere eller dissosierer, og fyller løsningen med ioner. Eksempler: salt, base, syre.

  • molekylær løsemiddel: når det tilsettes vann, ioniserer det ikke, og opprettholder den molekylære formen. Eksempler: glukose, sukrose.

Jo større antall partikler i løsningsmidlet, jo mer intens blir ebullioskopijo høyere kokepunkt for løsningsmidlet. Således har kokepunktet for vann i ioniske løsninger en tendens til alltid å være høyere enn kokepunktet for molekylære løsninger, så lenge de er i samme konsentrasjon.

Formler brukt i ebullioskopi-beregninger

For å utføre beregningene av ebullioskopi, har vi følgende formler:

  • Formel for beregning av koketemperaturvariasjon

Δte = t-t2

I denne formelen beregner vi variasjonen i koketemperaturen ved å trekke koketemperaturen til løsningsmidlet, som finnes i løsningen, fra koketemperaturen til det rene løsningsmidlet.

Merk: Forkortelsen Δte kan også kalles høyde med kokepunkt for løsemiddel.

  • Formel for beregning av koketemperaturstigningen som involverer molalitet

Δte = Ke. W

Det er en formel som, for å brukes, avhenger av kunnskapen om ebullioskopikonstanten, som er relatert til løsningsmidlet som er tilstede i løsningen, og molaliteten (W). Hver av disse variablene har en bestemt formel.

Van't Hoff-korreksjonsfaktoren (i) kan også vises i denne formelen, men bare hvis den ikke-flyktige oppløste løsningen er ionisk.

Δte = Ke. W.i

Merk: For å bestemme Van't Hoff korreksjonsfaktor, trenger vi graden av ionisering eller dissosiasjon av det oppløste stoffet og antall partikler (q) ionisert eller dissosiert av det oppløste stoffet når det er tilstede i vann.

  • Formel for beregning av ebuliskopisk konstant (Ke)

Ke = RT2
1000.Lv

I denne formelen har vi den generelle gasskonstanten (0,082), temperaturen (alltid arbeidet i kelvin) og den latente fordampningsvarmen.

  • Formel for beregning av molalitet (W)

W = m1
M1.m2

I denne formelen er det bruk av massen av det oppløste stoffet (m1 - arbeidet alltid i gram), av den molære massen av løsemidlet (M1) og løsningsmidlets masse (m2 - jobbet alltid i kilo).

Merk: Basert på kunnskapen om molalitetsformelen, hvis vi erstatter W, som er til stede i Ates formel, med dens respektive formel, vil vi ha følgende resultat:

Δte = Ke.m1
M1.m2

Eksempel på anvendelse av formler i beregningen av ebullioskopi

1. eksempel - (Uece) I fotsporene til den franske kjemikeren François-Marie Raoult (1830-1901), som undersøkte den ebuliometriske effekten av løsninger, oppløste en kjemistudent 90 g glukose (C6H12O6) i 400 g vann og oppvarmet det hele. Å vite at Ke i vann = 0,52 ºC / mol, etter en tid, var den opprinnelige koketemperaturen som ble funnet av ham: (Data: Molarmasse glukose = 180 g / mol)

a) 99,85 ° C.

b) 100,15 ° C.

c) 100,50 ° C.

d) 100,65 ° C.

Data gitt av øvelsen:

  • m1= 90 g;

  • m2 = 400 g eller 0,4 kg (etter deling med 1000);

  • Ke = 0,52;

  • M1 = 180 g / mol;

  • t =? (startkoketemperatur eller koketemperatur for løsningsmidlet i løsningen).

Merk: Vannens koketemperatur (t2) er 100 OÇ.

Da øvelsen ga massene og ebullioskopikonstanten, er det bare å bruke dataene i uttrykket nedenfor:

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. eksempel - (Uece) Kalsiumklorid (CaCl2) har bred industriell anvendelse i kjølesystemer, i sementproduksjon, i koagulering av melk for osteproduksjon, og brukes utmerket som fuktighetsregulator. En kalsiumkloridløsning som brukes til industrielle formål, har en molalitet 2 og et kokepunkt på 103,016 ° C under et trykk på 1 atm. Å vite at ebullioskopikonstanten til vann er 0,52 ° C, er den tilsynelatende graden av ionisk dissosiasjon:

a) 80%.

b) 85%.

c) 90%.

d) 95%.

Data gitt av øvelsen:

  • Ke = 0,52;
  • W = 2 mol;
  • t = 103,016 (startkoketemperatur eller koketemperatur for løsningsmidlet i løsningen).

Merk: Vannens koketemperatur (t2) er 100 OÇ.

Ettersom øvelsen ga data om ebullioskopi, som Ke og molalitet, er det tydelig at vi bør bruke følgende formel for ebullioskopi:

Δte = Ke. W

Når øvelsen ber om graden av dissosiasjon, må vi imidlertid jobbe formelen ovenfor med Van't Hoff-korreksjonsfaktoren (i):

Δte = Ke. W.i

For å beregne graden må du også erstatte i med uttrykket, som er 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

Til slutt er det bare å multiplisere verdien som er funnet med 100 for å bestemme prosentandelen:

α = 0,95.100

α = 95%


Av meg. Diogo Lopes Dias

Kilde: Brasilskolen - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-ebulioscopia.htm

Morsom utfordring: finn ordet 'drue' stavet baklengs!

Morsom utfordring: finn ordet 'drue' stavet baklengs!

Druen, frukten av vinstokkene, har en historie som strekker seg over tusenvis av år og er forankr...

read more
UTROLIG: Blinde og fargeløse edderkopper funnet i underjordiske områder av forskere

UTROLIG: Blinde og fargeløse edderkopper funnet i underjordiske områder av forskere

Forskere har oppdaget to fargeløse, blinde edderkopper som viser ekstraordinær tilpasningsevne ti...

read more
Sikkerhetsvarsel: Hacker avslører hvorfor du MÅ slå av iPhones Bluetooth

Sikkerhetsvarsel: Hacker avslører hvorfor du MÅ slå av iPhones Bluetooth

Å deaktivere iPhones bluetooth kan virke som en enkel oppgave ved første øyekast, men bak denne t...

read more