THE ebullioskopia, jeden zo štyroch koligatívne vlastnosti, študuje správanie bodu varu a solventný pri príjme jedného rozpustená látka neprchavý. Ostatné koligatívne vlastnosti sú tonoskopia, kryoskopia a osmoskopia.
Poznámka: Neprchavou rozpustnou látkou je každá látka, ktorá má vysoký obsah bod varu a nízkou teplotou topenia a schopné rozpúšťania v určitom rozpúšťadle.
Spravidla platí, že keď sa do rozpúšťadla pridá neprchavá rozpustená látka, je ťažké odpariť rozpúšťadlo. Preto je potrebná vyššia teplota, aby bolo možné odpariť rozpúšťadlo. O ebullioskopiasa študuje toto zvýšenie bodu varu rozpúšťadla.
Táto ťažkosť spôsobená rozpúšťadlom pri odparovaní rozpúšťadla, to znamená zvýšenie teploty varu rozpúšťadla, priamo súvisí s typom rozpúšťadla prítomným v roztoku. Možné typy rozpustených látok sú:
Iónová látka: po pridaní do vody, ionizovať alebo disociuje a zaleje roztok iónmi. Príklady: soľ, zásada, kyselina.
molekulárna látka: keď je pridaný do vody, neionizuje, udržuje molekulárny tvar. Príklady: glukóza, sacharóza.
Čím väčší je počet častíc v rozpúšťadle, tým intenzívnejšie sú ebullioskopia, to znamená, čím vyššia je teplota varu rozpúšťadla. Teda v iónových roztokoch býva teplota varu vody vždy vyššia ako teplota varu molekulárnych roztokov, pokiaľ sú v rovnakej koncentrácii.
Vzorce použité v výpočty ebullioskopie
Vykonať výpočty ebullioskopia, máme nasledujúce vzorce:
Vzorec na výpočet zmeny teploty varu
Δte = t-t2
V tomto vzorci vypočítame odchýlku teploty varu tak, že od teploty varu čistého rozpúšťadla odčítame teplotu varu rozpúšťadla existujúceho v roztoku.
Poznámka: Akronym Δte sa dá nazvať aj zvýšenie teploty varu rozpúšťadla.
Vzorec na výpočet zvýšenia teploty varu s hodnotou molalita
Δte = Ke. Ž
Je to vzorec, ktorý sa má použiť, závisí od znalosti konštanty ebullioskopie, ktorá súvisí s rozpúšťadlom prítomným v roztoku, a od molality (W). Každá z týchto premenných má konkrétny vzorec.
V tomto vzorci sa môže tiež vyskytnúť Van't Hoffov korekčný faktor (i), iba ak je prítomná neprchavá rozpustená látka iónová.
Δte = Ke. W.i
Poznámka: Na určenie Van't Hoffov korekčný faktor, potrebujeme stupeň ionizácie alebo disociácie rozpustenej látky a počet častíc (q) ionizovaných alebo disociovaných rozpustenou látkou, ak sú prítomné vo vode.
Vzorec na výpočet ebuliskopickej konštanty (Ke)
Ke = RT2
1 000.Lv
V tomto vzorci máme všeobecnú plynovú konštantu (0,082), teplotu (vždy sa pracovalo v kelvinoch) a latentné odparovacie teplo.
Vzorec na výpočet molality (W)
W = m1
M1.m2
V tomto vzorci je použitie hmotnosti rozpustenej látky (m1 - vždy sa pracovalo v gramoch) molárnej hmotnosti rozpustenej látky (M1) a hmotnosť rozpúšťadla (m2 - vždy pracoval v kilogramoch).
Poznámka: Na základe znalostí o vzorci molality, ak nahradíme W prítomné vo vzorci Δte jeho príslušným vzorcom, budeme mať nasledujúci výsledok:
Δte = Ke.m1
M1.m2
Príklad použitia vzorcov pri výpočte ebullioskopie
1. príklad - (Uece) Po vzore francúzskeho chemika François-Marie Raoult (1830-1901), ktorý skúmal ebuliometrický účinok roztokov, študent chémie rozpustil 90 g glukózy (C6H12O6) v 400 g vody a zohriala sa celá. S vedomím, že Ke vo vode = 0,52 ° C / mol, bola po určitom čase zistená počiatočná teplota varu: (Údaje: Molárna hmotnosť glukózy = 180 g / mol)
a) 99,85 ° C.
b) 100,15 ° C.
c) 100,50 ° C.
d) 100,65 ° C.
Údaje poskytnuté cvičením:
m1= 90 g;
m2 = 400 g alebo 0,4 kg (po vydelení číslom 1000);
Ke = 0,52;
M1 = 180 g / mol;
t =? (počiatočná teplota varu alebo teplota varu rozpúšťadla v roztoku).
Poznámka: Teplota varu vody (t. T2) je 100 OÇ.
Pretože cvičenie poskytlo masy a konštantu ebullioskopie, stačí použiť údaje vo výraze nižšie:
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. príklad - (Uece) Chlorid vápenatý (CaCl2) má široké priemyselné využitie v chladiacich systémoch, pri výrobe cementu, pri zrážaní mlieka na výrobu syrov a vynikajúco sa používa ako regulátor vlhkosti. Roztok chloridu vápenatého používaný na priemyselné účely má molalitu 2 a teplotu varu 103,016 ° C pri tlaku 1 atm. S vedomím, že ebullioskopická konštanta vody je 0,52 ° C, je zrejmý jej stupeň iónovej disociácie:
a) 80%.
b) 85%.
c) 90%.
d) 95%.
Údaje poskytnuté cvičením:
- Ke = 0,52;
- W = 2 móly;
- t = 103,016 (počiatočná teplota varu alebo teplota varu rozpúšťadla v roztoku).
Poznámka: Teplota varu vody (t. T2) je 100 OÇ.
Pretože cvičenie poskytlo údaje o ebullioskopii, ako sú Ke a molalita, je zrejmé, že by sme pre ebullioskopiu mali použiť nasledujúci vzorec:
Δte = Ke. Ž
Pretože si však cvičenie vyžaduje stupeň disociácie, musíme vyššie uvedený vzorec spracovať s Van't Hoffovým korekčným faktorom (i):
Δte = Ke. W.i
Na výpočet stupňa budete musieť i nahradiť jeho výrazom, ktorý je 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
Nakoniec stačí vynásobiť nájdenú hodnotu 100 a určiť percento:
α = 0,95.100
α = 95%
Podľa mňa. Diogo Lopes Dias
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-ebulioscopia.htm
