THE эбуллиоскопия, один из четырех коллигативные свойства, изучает поведение точки кипения растворитель при получении одного растворенный энергонезависимая. Другие коллигативные свойства: тоноскопия, криоскопия а также осмоскопия.
Примечание: нелетучее растворенное вещество - это любое вещество с высоким точка кипения и низкая температура плавления и способность растворяться в определенном растворителе.
Вообще говоря, когда нелетучее растворенное вещество добавляется к растворителю, это затрудняет его испарение. Таким образом, для испарения растворителя требуется более высокая температура. В эбуллиоскопия, это повышение температуры кипения растворителя изучается.
Эта трудность, вызванная испарением растворенного вещества при испарении растворителя, то есть повышением температуры кипения растворителя, напрямую связана с типом растворенного вещества, присутствующего в растворе. Возможные типы растворенных веществ:
Ионное растворенное вещество: при добавлении в воду, ионизировать или диссоциирует, заселяя раствор ионами. Примеры: соль, основание, кислота.
молекулярное растворенное вещество: при добавлении в воду не ионизируется, сохраняя молекулярную форму. Примеры: глюкоза, сахароза.
Чем больше количество частиц в растворителе, тем интенсивнее эбуллиоскопия, то есть чем выше температура кипения растворителя. Таким образом, в ионных растворах температура кипения воды всегда выше, чем точка кипения молекулярных растворов, пока они находятся в одной и той же концентрации.
Формулы, используемые в эбуллиоскопические расчеты
Для выполнения расчетов эбуллиоскопия, имеем следующие формулы:
Формула для расчета изменения температуры кипения
Δte = t-t2
В этой формуле мы вычисляем изменение температуры кипения, вычитая температуру кипения растворителя, присутствующего в растворе, из температуры кипения чистого растворителя.
Примечание: аббревиатуру Δte также можно назвать повышением точки кипения растворителя.
Формула для расчета повышения температуры кипения с учетом моляльность
Δte = Ke. W
Это формула, которую следует использовать, зависит от знания константы эбуллиоскопии, которая связана с растворителем, присутствующим в растворе, и моляльностью (W). У каждой из этих переменных есть своя формула.
Поправочный коэффициент Вант-Гоффа (i) также может присутствовать в этой формуле, однако, только если присутствующее нелетучее растворенное вещество является ионным.
Δte = Ke. W.i
Примечание: чтобы определить Поправочный коэффициент Вант-Хоффа, нам нужна степень ионизации или диссоциации растворенного вещества и количество частиц (q), ионизированных или диссоциированных растворенным веществом, когда они присутствуют в воде.
Формула для расчета ебулископической постоянной (Ке)
Ke = RT2
1000.Lv
В этой формуле мы имеем общую газовую постоянную (0,082), температуру (всегда измеряемую в градусах Кельвина) и скрытую теплоту парообразования.
Формула для расчета моляльности (Вт)
W = м1
M1.m2
В этой формуле используется масса растворенного вещества (m1 - всегда рассчитывается в граммах), молярной массы растворенного вещества (M1) и масса растворителя (м2 - всегда работал в килограммах).
Примечание: на основании формулы моляльности, если мы заменим W, присутствующее в формуле Δte, соответствующей формулой, мы получим следующий результат:
Δte = Ke.m1
M1.m2
Пример применения формул при расчете эбуллиоскопии
1-й пример - (Uece) Следуя по стопам французского химика Франсуа-Мари Рауля (1830-1901), исследуя эбулиометрический эффект растворов, студент-химик растворил 90 г глюкозы (C6ЧАС12О6) в 400 г воды и нагревают целиком. Зная, что Ke в воде = 0,52 ºC / моль, через некоторое время он определил начальную температуру кипения: (Данные: молярная масса глюкозы = 180 г / моль)
а) 99,85 ° С.
б) 100,15 ° С.
в) 100,50 ° С.
г) 100,65 ° С.
Данные, предоставленные упражнением:
м1= 90 г;
м2 = 400 г или 0,4 кг (после деления на 1000);
Ke = 0,52;
M1 = 180 г / моль;
t =? (начальная температура кипения или температура кипения растворителя в растворе).
Примечание: температура кипения воды (t2) равно 100 ОÇ.
Поскольку в упражнении представлены массы и константа эбуллиоскопии, просто используйте данные в приведенном ниже выражении:
т-т2 = Ke.m1
M1.m2
т-100 = 0,52.90
180.0,4
т-100 = 46,8
72
т-100 = 0,65
т = 0,65 + 100
т = 100,65 ОÇ
2-й пример - (Uece) Хлорид кальция (CaCl2) имеет широкое промышленное применение в холодильных системах, в производстве цемента, в коагуляции молока для производства сыра и отлично используется в качестве регулятора влажности. Раствор хлорида кальция, используемый для промышленных целей, имеет молярность 2 и температуру кипения 103,016 ° C при давлении 1 атм. Зная, что константа эбуллиоскопии воды составляет 0,52 ° C, ее видимая степень ионной диссоциации составляет:
а) 80%.
б) 85%.
в) 90%.
г) 95%.
Данные, предоставленные упражнением:
- Ke = 0,52;
- W = 2 моль;
- t = 103,016 (начальная температура кипения или температура кипения растворителя в растворе).
Примечание: температура кипения воды (t2) равно 100 ОÇ.
Поскольку упражнение предоставило данные по эбуллиоскопии, такие как Ke и моляльность, очевидно, что мы должны использовать следующую формулу для эбуллиоскопии:
Δte = Ke. W
Однако, поскольку в упражнении задается вопрос о степени диссоциации, мы должны работать по приведенной выше формуле с поправочным коэффициентом Вант-Гоффа (i):
Δte = Ke. W.i
Кроме того, чтобы вычислить степень, вам нужно будет заменить i его выражением, которое равно 1 + α. (Q-1):
т-т2 = 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
Наконец, просто умножьте найденное значение на 100, чтобы определить процент:
α = 0,95.100
α = 95%
Автор: Диого Лопес Диас
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-ebulioscopia.htm
