THE ebulioskopija, eden od štirih koligativne lastnosti, preučuje obnašanje vrelišča a topilo ko ga prejmete topljen nehlapljivo. Druge koligativne lastnosti so tonoskopija, krioskopija in osmoskopija.
Opomba: Nehlapna topljena snov je katera koli snov, ki ima visoko vsebnost vrelišče z nizkim tališčem in se lahko raztopi v določenem topilu.
Na splošno velja, da ko topilu dodamo nehlapno raztopljeno sredstvo, topilo težko izhlapi. Tako je potrebna višja temperatura, da lahko topilo izhlapi. Ob ebulioskopija, to povečanje vrelišča topila preučujemo.
Ta težava, ki jo povzroči topljeno sredstvo pri uparjanju topila, to je dvig vrelišča topila, je neposredno povezana z vrsto topljene snovi v raztopini. Možne vrste topljenih snovi so:
Jonska topljena snov: kadar se doda vodi, ionizirajo ali disociira, raztopino napolni z ioni. Primeri: sol, baza, kislina.
molekularna raztopljena snov: če ga dodamo vodi, se ne ionizira in ohranja molekularno obliko. Primeri: glukoza, saharoza.
Večje je število delcev v topilu, bolj intenzivno je
ebulioskopija, to je višje vrelišče topila. Tako je v ionskih raztopinah vrelišče vode običajno vedno višje od vrelišča molekularnih raztopin, če so v isti koncentraciji.Formule, uporabljene v izračuni ebulioskopije
Za izvedbo izračunov ebulioskopija, imamo naslednje formule:
Formula za izračun variacije temperature vrelišča
Δte = t-t2
V tej formuli izračunamo spremembo temperature vrelišča tako, da od temperature vrelišča čistega topila odštejemo temperaturo vrelišča topila, ki obstaja v raztopini.
Opomba: Kratico Δte lahko imenujemo tudi zvišanje točke vrelišča topila.
Formula za izračun zvišanja temperature vrelišča, ki vključuje molalnost
Δte = Ke. W
To je formula, ki jo je treba uporabiti, odvisno od poznavanja konstante ebulioskopije, ki je povezana s topilom v raztopini, in molalnosti (W). Vsaka od teh spremenljivk ima določeno formulo.
V tej formuli se lahko pojavi tudi Van't Hoffov korekcijski faktor (i), vendar le, če je prisotna nehlapna topljena snov ionska.
Δte = Ke. W.i
Opomba: Za določitev Van't Hoffov korekcijski faktor, potrebujemo stopnjo ionizacije ali disociacije raztopljene snovi in število delcev (q), ki jih raztopljena snov ionizira ali disociira, kadar je v vodi.
Formula za izračun ebuliskopske konstante (Ke)
Ke = RT2
1000. Lv
V tej formuli imamo splošno plinsko konstanto (0,082), temperaturo (vedno deluje v kelvinu) in latentno toploto uparjanja.
Formula za izračun molalnosti (W)
W = m1
M1.m2
V tej formuli je uporabljena masa topljene snovi (m1 - vedno delano v gramih) molske mase topljene snovi (M1) in maso topila (m2 - vedno delal v kilogramih).
Opomba: Če poznamo formulo molalnosti, če W, ki je v formuli Δte, nadomestimo z ustrezno formulo, bomo dobili naslednji rezultat:
Δte = Ke.m1
M1.m2
Primer uporabe formul pri izračunu ebulioskopije
1. primer - (Uece) Po poteh francoskega kemika François-Marie Raoulta (1830-1901), ki je raziskoval ebuliometrični učinek raztopin, je študent kemije raztopil 90 g glukoze (C6H12O6) v 400 g vode in celoto segreje. Če vemo, da je Ke v vodi = 0,52 ºC / mol, je bila po določenem času začetna temperatura vrelišča, ki jo je ugotovil: (Podatki: Molska masa glukoze = 180 g / mol)
a) 99,85 ° C.
b) 100,15 ° C.
c) 100,50 ° C.
d) 100,65 ° C.
Podatki, pridobljeni z vajo:
m1= 90 g;
m2 = 400 g ali 0,4 kg (po deljenju s 1000);
Ke = 0,52;
M1 = 180 g / mol;
t =? (začetna temperatura vrelišča ali temperatura vrelišča topila v raztopini).
Opomba: Temperatura vrelišča vode (t2) je 100 OÇ.
Ker je vaja zagotovila mase in konstanto ebulioskopije, samo uporabite podatke iz spodnjega izraza:
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. primer - (Uece) Kalcijev klorid (CaCl2) ima široko industrijsko uporabo v hladilnih sistemih, pri proizvodnji cementa, v koagulaciji mleka za proizvodnjo sira in se odlično uporablja kot regulator vlage. Raztopina kalcijevega klorida, ki se uporablja za industrijske namene, ima mola 2 in vrelišče 103,016 ° C pod tlakom 1 atm. Če vemo, da je konstanta vode ebulioskopije 0,52 ° C, je njena navidezna stopnja ionske disocijacije:
a) 80%.
b) 85%.
c) 90%.
d) 95%.
Podatki, pridobljeni z vajo:
- Ke = 0,52;
- W = 2 mola;
- t = 103,016 (začetna temperatura vrelišča ali temperatura vrelišča topila v raztopini).
Opomba: Temperatura vrelišča vode (t2) je 100 OÇ.
Ker je vaja zagotovila podatke o ebulioskopiji, kot sta Ke in molalnost, je očitno, da bi morali uporabiti naslednjo formulo za ebullioskopijo:
Δte = Ke. W
Ker pa vaja zahteva stopnjo disociacije, moramo zgornjo formulo uporabiti s Van't Hoffovim korekcijskim faktorjem (i):
Δte = Ke. W.i
Za izračun stopnje boste morali i zamenjati z izrazom, ki je 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
Na koncu samo pomnožite najdeno vrednost s 100, da določite odstotek:
α = 0,95.100
α = 95%
Jaz, Diogo Lopes Dias
Vir: Brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-ebulioscopia.htm