Ebuliometria

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

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}=K_{b}m_{b}\,$

$\Delta T_{b}=T_{\text{b (roztwór)}}-T_{\text{b (czysty rozpuszczalnik)}}\,$$\Delta T_{b}=T_{\text{b (roztwór)}}-T_{\text{b (czysty rozpuszczalnik)}}\,$

gdzie:

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

Stałą ebulioskopową można obliczyć:

$K_{b}={\frac {RT_{b}^{2}M_{b}}{\Delta H_{v}}}$$K_{b}={\frac {RT_{b}^{2}M_{b}}{\Delta H_{v}}}$,

gdzie:

• R - stała gazowa,
• T_b - absolutna temperatura wrzenia czystego rozpuszczalnika,
• M_b - masa molowa rozpuszczalnika,
• ΔH_v - molarne ciepło parowania rozpuszczalnika,
• m_B molalność roztworu, obliczone biorąc pod uwagę dysocjację, typowo używając tak zwanego czynnika van 't Hoffa, i:

m_B = m_roztwór · 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

Wartość stałej ebulioskopowej K_b dla wybranych rozpuszczalników:

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

• Kriometria