Ebuliometria

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Ebuliometria (ebulioskopia) - doświadczalna metoda wyznaczania masy cząsteczkowej różnych substancji na podstawie dokładnych pomiarów temperatury wrzenia roztworów słabych tych substancji w oparciu o prawo Raoulta. Badania ebuliometryczne przeprowadza się za pomocą specjalnego przyrządu zwanego ebuliometrem. Nazwa pochodzi z łacińskiego czasownika ebullire (wrzeć) i greckiego skopein (widzieć). Podwyższenie temperatury wrzenia roztworu ze wzrostem stężenia nielotnej substancji rozpuszczonej nosi nazwę efektu ebulioskopowego i jest jedną z właściwości koligatywnych roztworów.

Sposób obliczania[edytuj | edytuj kod]

W roztworze idealnym, zmiana temperatury wrzenia jest proporcjonalna do molalnego stężenia roztworu, zgodnie z równaniem:

 \Delta T_b = K_b m_b \,
 \Delta T_b = T_{\text{b (roztwor)}} - T_{\text{b (czysty rozpuszczalnik)}}\,

gdzie:

  • ΔTb - zmiana temperatury wrzenia, zdefiniowane jako różnica temperatur wrzenia roztworu i czystego rozpuszczalnika,
  • Kb - stała ebulioskopowa, zależna od własności rozpuszczalnika.

Stałą ebulioskopową można obliczyć:

 K_b = \frac {RT_b^2 M_b} {\Delta H_v},

gdzie:

  • R - stała gazowa,
  • Tb - absolutna temperatura wrzenia czystego rozpuszczalnika,
  • Mb - masa molowa rozpuszczalnika,
  • ΔHv - molarne ciepło parowania rozpuszczalnika,
  • mB molalność roztworu, obliczone biorąc pod uwagę dysocjację, typowo używając tak zwanego czynnika van 't Hoffa, i:
mB = mroztwór · i

Czynnik i odpowiada za liczbę cząstek (typowo jonów) powstałych w roztworze z jednej molekuły substancji rozpuszczonej. Na przykład:

  • i = 1 dla cukru w wodzie
  • i = 2 dla chlorku sodu w wodzie (ponieważ NaCl w pełni dysocjuje na Na+ oraz Cl-)
  • i = 3 dla chlorku wapnia w wodzie (CaCl2 dysocjuje na Ca2+ i 2Cl-).

Stała ebulioskopowa[edytuj | edytuj kod]

Wartość stałej ebulioskopowej Kb dla wybranych rozpuszczalników[1]:

Substancja
Temp. wrz.
Stała ebulioskopowa Kb
°C K·kg·mol-1
kwas octowy
118,1
3,07
benzen
80,1
2,53
dwusiarczek węgla
46,2
2,37
czterochlorek węgla
76,8
4,95
naftalen
217,9
5,8
fenol
181,75
3,04
woda
100
0,512

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. Peter W Atkins: Chemia fizyczna. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, s. 899. ISBN 83-01-13502-6.