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:

${\displaystyle \Delta T_{b}=K_{b}m_{b},}$

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

gdzie:

• ${\displaystyle \Delta T_{b}}$ – zmiana temperatury wrzenia, zdefiniowane jako różnica temperatur wrzenia roztworu i czystego rozpuszczalnika,
• ${\displaystyle K_{b}}$ – stała ebulioskopowa, zależna od własności rozpuszczalnika.

Stałą ebulioskopową można obliczyć:

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

gdzie:

• ${\displaystyle R}$ – stała gazowa,
• ${\displaystyle T_{b}}$ – absolutna temperatura wrzenia czystego rozpuszczalnika,
• ${\displaystyle M_{b}}$ – masa molowa rozpuszczalnika,
• ${\displaystyle \Delta H_{v}}$ – molarne ciepło parowania rozpuszczalnika,
• ${\displaystyle m_{B}}$ molalność roztworu, obliczone biorąc pod uwagę dysocjację, typowo używając tak zwanego czynnika van ’t Hoffa, ${\displaystyle i{:}}$

${\displaystyle m_{B}=m_{\text{roztwór}}\cdot i.}$

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

• ${\displaystyle i=1\,{}}$ dla cukru w wodzie,
• ${\displaystyle i=2\,{}}$ dla chlorku sodu w wodzie (ponieważ NaCl w pełni dysocjuje na Na⁺ oraz Cl⁻),
• ${\displaystyle i=3\,{}}$ dla chlorku wapnia w wodzie (CaCl₂ dysocjuje na Ca²⁺ i 2Cl⁻).

Stała ebulioskopowa

Wartość stałej ebulioskopowej ${\displaystyle K_{b}}$ dla wybranych rozpuszczalników^[1]:

Zobacz też

• kriometria

Przypisy