DE ebullioskopi, en av de fyra kolligativa egenskaper, studerar beteendet för kokpunkten för a lösningsmedel när du tar emot en löst icke-flyktig. De andra kolligativa egenskaperna är tonoskopi, kryoskopi och osmoskopi.
Obs! Icke-flyktigt löst ämne är något ämne som har en hög kokpunkt och låg smältpunkt och kan lösa sig i ett visst lösningsmedel.
Generellt sett, när ett icke-flyktigt lösningsmedel tillsätts till ett lösningsmedel, gör det det svårt för lösningsmedlet att avdunsta. Således behövs en högre temperatur för att kunna avdunsta lösningsmedlet. På ebullioskopistuderas denna ökning av lösningsmedlets kokpunkt.
Denna svårighet orsakad av lösningsmedlet vid avdunstning av lösningsmedlet, det vill säga ökningen av lösningsmedlets kokpunkt, är direkt relaterad till den typ av lösningsmedel som finns i lösningen. Möjliga typer av lösta ämnen är:
Joniskt löst ämne: när den tillsätts till vatten, jonisera eller dissocierar, fyller lösningen med joner. Exempel: salt, bas, syra.
molekylär lösning:
när den tillsätts till vatten joniseras den inte, utan upprätthåller den molekylära formen. Exempel: glukos, sackaros.
Ju större antal partiklar i lösningsmedlet, desto mer intensivt blir det ebullioskopidet vill säga ju högre lösningsmedlets kokpunkt är. I joniska lösningar tenderar sålunda kokpunkten för vatten att alltid vara högre än kokpunkten för molekylära lösningar, så länge de är i samma koncentration.
Formler som används i ebullioskopi beräkningar
För att utföra beräkningarna av ebullioskopi, har vi följande formler:
Formel för beräkning av koktemperaturvariation
Ate = t-t2
I denna formel beräknar vi variationen i koktemperaturen genom att subtrahera kokpunkten för lösningsmedlet, som finns i lösningen, från det rena lösningsmedlets koktemperatur.
Obs: Akronymen Δte kan också kallas höjning av kokpunkten för lösningsmedel.
Formel för beräkning av koktemperaturökningen med molalitet
Δte = Ke. W
Det är en formel som, för att användas, beror på kunskapen om ebullioskopikonstanten, som är relaterad till lösningsmedlet som finns i lösningen, och molaliteten (W). Var och en av dessa variabler har en viss formel.
Van't Hoff-korrigeringsfaktorn (i) kan också förekomma i denna formel, dock endast om den icke-flyktiga lösningsmedlet som är närvarande är joniskt.
Δte = Ke. W.i
Obs: För att bestämma Van't Hoff-korrigeringsfaktor, behöver vi graden av jonisering eller dissociation av det lösta ämnet och antalet partiklar (q) joniserat eller dissocierat av det lösta ämnet när det finns i vatten.
Formel för beräkning av den ebuliskopiska konstanten (Ke)
Ke = RT2
1000.Lv
I denna formel har vi den allmänna gaskonstanten (0,082), temperaturen (alltid arbetad i kelvin) och den latenta förångningsvärmen.
Formel för beräkning av molalitet (W)
W = m1
M1.m2
I denna formel används massan av löst ämne (m1 - arbetat alltid i gram), av den molära massan av löst ämne (M1) och lösningsmedlets massa (m2 - arbetat alltid i kilo).
Obs: Baserat på kunskapen om molalitetsformeln, om vi ersätter W, som finns i Ates formel, med dess respektive formel, kommer vi att ha följande resultat:
Δte = Ke.m1
M1.m2
Exempel på tillämpning av formler vid beräkning av ebullioskopi
1: a exemplet - (Uece) Genom att följa fotspåren till den franska kemisten François-Marie Raoult (1830-1901), som undersökte den ebuliometriska effekten av lösningar, löste en kemistudent 90 g glukos (C6H12O6) i 400 g vatten och värmde upp det hela. Att veta att Ke i vatten = 0,52 ºC / mol efter en tid var den initiala koktemperaturen som han hittade: (Data: Molmassa glukos = 180 g / mol)
a) 99,85 ° C.
b) 100,15 ° C.
c) 100,50 ° C.
d) 100,65 ° C.
Uppgifter från övningen:
m1= 90 g;
m2 = 400 g eller 0,4 kg (efter delning med 1000);
Ke = 0,52;
M1 = 180 g / mol;
t =? (initial kokpunkt eller lösningsmedlets koktemperatur i lösningen).
Anmärkning: Vattentemperaturen (t2) är 100 OÇ.
Eftersom övningen gav massorna och ebullioskopikonstanten, använd bara data i uttrycket nedan:
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: a exemplet - (Uece) Kalciumklorid (CaCl2) har en bred industriell tillämpning i kylsystem, cementproduktion, mjölkkoagulering för ostproduktion och används utmärkt som fuktregulator. En kalciumkloridlösning som används för industriella ändamål har en molalitet 2 och en kokpunkt på 103,016 ° C under ett tryck av 1 atm. Att veta att ebullioskopikonstanten för vatten är 0,52 ° C, är dess uppenbara grad av jonisk dissociation:
a) 80%.
b) 85%.
c) 90%.
d) 95%.
Uppgifter från övningen:
- Ke = 0,52;
- W = 2 mol;
- t = 103,016 (initial koktemperatur eller koktemperatur för lösningsmedlet i lösningen).
Anmärkning: Vattentemperaturen (t2) är 100 OÇ.
Eftersom övningen gav data om ebullioskopi, såsom Ke och molalitet, är det uppenbart att vi bör använda följande formel för ebullioskopi:
Δte = Ke. W
Eftersom övningen ber om graden av dissociation måste vi dock arbeta ovanstående formel med Van't Hoff-korrigeringsfaktorn (i):
Δte = Ke. W.i
För att beräkna graden måste du också ersätta i med dess uttryck, som är 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
Slutligen multiplicerar du bara värdet med 100 för att bestämma procentandelen:
α = 0,95.100
α = 95%
Av mig Diogo Lopes Dias
Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-ebulioscopia.htm
