THE ebullioscopy, หนึ่งในสี่ คุณสมบัติ colligativeศึกษาพฤติกรรมจุดเดือดของ ตัวทำละลาย เมื่อได้รับหนึ่ง ตัวละลาย ไม่ระเหย คุณสมบัติคอลลิเคชั่นอื่นๆ ได้แก่ tonoscopy, cryoscopy และ ออสโมสโคป.
หมายเหตุ: ตัวถูกละลายแบบไม่ระเหยคือสารใดๆ ที่มีค่า a จุดเดือด และจุดหลอมเหลวต่ำและสามารถละลายได้ในตัวทำละลายบางชนิด
โดยทั่วไปแล้ว เมื่อมีการเติมตัวถูกละลายที่ไม่ระเหยง่ายลงในตัวทำละลาย จะทำให้ตัวทำละลายระเหยได้ยาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีอุณหภูมิที่สูงขึ้นเพื่อให้สามารถระเหยตัวทำละลายได้ ที่ ebullioscopyมีการศึกษาการเพิ่มขึ้นของจุดเดือดของตัวทำละลายนี้
ความยากลำบากนี้เกิดจากการที่ตัวถูกละลายในการระเหยของตัวทำละลาย กล่าวคือ การเพิ่มขึ้นของจุดเดือดของตัวทำละลาย เกี่ยวข้องโดยตรงกับชนิดของตัวถูกละลายในสารละลาย ประเภทของตัวถูกละลายที่เป็นไปได้คือ:
ตัวทำละลายอิออน: เมื่อเติมลงในน้ำ แตกตัวเป็นไอออน หรือแยกตัวออกโดยเติมสารละลายด้วยไอออน ตัวอย่าง: เกลือ เบส กรด
ตัวละลายโมเลกุล: เมื่อเติมลงในน้ำแล้วจะไม่แตกตัวเป็นไอออน โดยคงรูปโมเลกุลไว้ ตัวอย่าง: กลูโคส ซูโครส
ยิ่งจำนวนอนุภาคในตัวทำละลายมากเท่าใด. ก็ยิ่งมีความเข้มข้นมากขึ้น
ebullioscopyนั่นคือยิ่งจุดเดือดของตัวทำละลายสูงขึ้น ดังนั้น ในสารละลายไอออนิก จุดเดือดของน้ำมักจะสูงกว่าจุดเดือดของสารละลายโมเลกุลเสมอ ตราบใดที่ยังมีความเข้มข้นเท่ากันสูตรที่ใช้ใน การคำนวณทางสายตา
เพื่อทำการคำนวณของ ebullioscopy, เรามีสูตรดังต่อไปนี้:
สูตรคำนวณความแปรผันของอุณหภูมิเดือด
Δte = t-t2
ในสูตรนี้ เราคำนวณความแปรผันของอุณหภูมิการเดือดโดยการลบอุณหภูมิการเดือดของตัวทำละลายที่มีอยู่ในสารละลายออกจากอุณหภูมิการเดือดของตัวทำละลายบริสุทธิ์
หมายเหตุ: ตัวย่อ Δte สามารถเรียกได้ว่าการยกระดับจุดเดือดของตัวทำละลาย
สูตรคำนวนอุณหภูมิต้มที่เพิ่มขึ้นโดย ศีลธรรม
Δte = เค W
เป็นสูตรที่ใช้ ขึ้นอยู่กับความรู้ของค่าคงที่ ebullioscopy ซึ่งเกี่ยวข้องกับตัวทำละลายที่มีอยู่ในสารละลายและ molality (W) ตัวแปรเหล่านี้แต่ละตัวมีสูตรเฉพาะ
ปัจจัยการแก้ไข Van't Hoff (i) อาจปรากฏในสูตรนี้เช่นกัน อย่างไรก็ตาม เฉพาะในกรณีที่ตัวถูกละลายที่ไม่ระเหยเป็นไอออนิก
Δte = เค วีไอ
หมายเหตุ: เพื่อกำหนด Van't Hoff ปัจจัยแก้ไขเราต้องการระดับของการแตกตัวเป็นไอออนหรือการแยกตัวของตัวถูกละลายและจำนวนอนุภาค (q) ที่แตกตัวเป็นไอออนหรือแยกออกจากตัวถูกละลายเมื่อมีอยู่ในน้ำ
สูตรคำนวณค่าคงที่น้ำเหลือง (Ke)
เคะ = RT2
1000.Lv
ในสูตรนี้ เรามีค่าคงที่แก๊สทั่วไป (0.082) อุณหภูมิ (ทำงานเป็นเคลวินเสมอ) และความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ
สูตรคำนวณโมลาลิตี (W)
ว = ม1
เอ็ม1.m2
ในสูตรนี้ มีการใช้มวลของตัวถูกละลาย (m1 - ทำงานเป็นกรัมเสมอ) ของมวลโมลาร์ของตัวถูกละลาย (M1) และมวลของตัวทำละลาย (m2 – ทำงานเป็นกิโลกรัมเสมอ)
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
หมายเหตุ: จากความรู้ของสูตรโมลาลิตี ถ้าเราแทนที่ W ที่แสดงอยู่ในสูตรของ Δte ตามสูตรที่เกี่ยวข้อง เราจะได้ผลลัพธ์ดังต่อไปนี้:
Δte = Ke.m1
เอ็ม1.m2
ตัวอย่างการประยุกต์ใช้สูตรในการคำนวณ ebullioscopy
ตัวอย่างที่ 1 - (Uece) ตามรอยเท้าของนักเคมีชาวฝรั่งเศส François-Marie Raoult (ค.ศ. 1830-1901) ในการค้นคว้าผลทางอิบูลิโอเมตริกของสารละลาย นักศึกษาวิชาเคมีละลายกลูโคส 90 กรัม (C6โฮ12โอ6) ในน้ำ 400 กรัมและทำให้ร้อนทั้งหมด โดยรู้ว่า Ke ในน้ำ = 0.52 ºC/mol หลังจากนั้นครู่หนึ่ง อุณหภูมิจุดเดือดเริ่มต้นที่เขาพบคือ (ข้อมูล: มวลโมเลกุลของกลูโคส = 180 g/mol)
ก) 99.85 องศาเซลเซียส
ข) 100.15 องศาเซลเซียส
ค) 100.50 องศาเซลเซียส
ง) 100.65 องศาเซลเซียส
ข้อมูลที่ได้จากการฝึก:
ม1= 90 กรัม;
ม2 = 400 ก. หรือ 0.4 กก. (หลังจากหารด้วย 1,000)
เคะ = 0.52;
เอ็ม1 = 180 กรัม/โมล;
ท =? (อุณหภูมิเดือดเริ่มต้นหรืออุณหภูมิเดือดของตัวทำละลายในสารละลาย)
หมายเหตุ: อุณหภูมิเดือดของน้ำ (t2) คือ 100 อู๋ค.
เนื่องจากแบบฝึกหัดนี้ให้มวลและค่าคงที่ของหลอดเลือด ให้ใช้ข้อมูลในนิพจน์ด้านล่าง:
t-t2 = Ke.m1
เอ็ม1.m2
t-100 = 0,52.90
180.0,4
t-100 = 46,8
72
t-100 = 0.65
เสื้อ = 0.65 + 100
เสื้อ = 100.65 อู๋ค
ตัวอย่างที่ 2 - (ยูอีซี) แคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2) มีการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมอย่างกว้างขวางในระบบทำความเย็น ในการผลิตซีเมนต์ ในการจับตัวเป็นก้อนของนมสำหรับการผลิตชีส และใช้เป็นตัวควบคุมความชื้นได้อย่างดีเยี่ยม สารละลายแคลเซียมคลอไรด์ที่ใช้สำหรับอุตสาหกรรมมีโมลาลิตี 2 และมีจุดเดือดที่ 103.016 °C ที่ความดัน 1 atm เมื่อรู้ว่าค่าคงที่ของ ebullioscopy ของน้ำคือ 0.52 °C ระดับที่ชัดเจนของการแยกตัวของไอออนิกคือ:
ก) 80%
ข) 85%
ค) 90%
ง) 95%
ข้อมูลที่ได้จากการฝึก:
- เคะ = 0.52;
- W = 2 โมล;
- t = 103.016 (อุณหภูมิเดือดเริ่มต้นหรืออุณหภูมิเดือดของตัวทำละลายในสารละลาย)
หมายเหตุ: อุณหภูมิเดือดของน้ำ (t2) คือ 100 อู๋ค.
เนื่องจากแบบฝึกหัดให้ข้อมูลเกี่ยวกับ ebullioscopy เช่น Ke และ molality เป็นที่แน่ชัดว่าเราควรใช้สูตรต่อไปนี้สำหรับ ebullioscopy:
Δte = เค W
อย่างไรก็ตาม เมื่อแบบฝึกหัดถามถึงระดับความแตกแยก เราต้องใช้สูตรข้างต้นกับปัจจัยการแก้ไข Van't Hoff (i):
Δte = เค วีไอ
นอกจากนี้ ในการคำนวณดีกรี คุณจะต้องแทนที่ i ด้วยนิพจน์ ซึ่งก็คือ 1 + α.(q-1):
t-t2 = เค ว.[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
สุดท้าย เพียงคูณค่าที่พบด้วย 100 เพื่อกำหนดเปอร์เซ็นต์:
α = 0,95.100
α = 95%
By Me. Diogo Lopes Dias
