Как найти эбуллиоскопическую константу

From Wikipedia, the free encyclopedia

In thermodynamics, the ebullioscopic constant K_b relates molality b to boiling point elevation.^[1] It is the ratio of the latter to the former:

• i is the van ‘t Hoff factor, the number of particles the solute splits into or forms when dissolved.
• b is the molality of the solution.

A formula to compute the ebullioscopic constant is:^[2]

• R is the ideal gas constant.
• T_b is boiling point of the solvent.
• M is the molar mass of the solvent.
• ΔH_vap is the molar enthalpy of vaporization.

Through the procedure called ebullioscopy, a known constant can be used to calculate an unknown molar mass. The term ebullioscopy comes from the Latin language and means «boiling measurement». This is related to cryoscopy, which determines the same value from the cryoscopic constant (of freezing point depression).

This property of elevation of boiling point is a colligative property. It means that the property, in this case ΔT, depends on the number of particles dissolved into the solvent and not the nature of those particles.

Values for some solvents[edit]

See also[edit]

• Ebullioscope
• List of boiling and freezing information of solvents
• Boiling-point elevation
• Colligative properties

References[edit]

External links[edit]

• Ebullioscopic constant calculator AD

Повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания растворов

1.
Явление повышения температуры кипения
раствора нелетучего вещества по сравнению
с температурой кипения чистого
растворителя называют эбуллиоскопией.

Основной закон
эбуллиоскопии
выражают уравнением:

.
(164)

повышение температуры
кипения раствора нелетучего вещества
по сравнению с температурой кипения
чистого растворителя прямо пропорционально
мольной доле растворенного вещества.

Очень часто вместо
мольных долей используют, например,
моляльность. Тогда (164) перепишется:

.
(165)

Введем обозначение:

,

где

– эбуллиоскопическая константа
растворителя.

Тогда

.
(166)

Физический смысл
эбуллиоскопической константы:

численно равна повышению температуры
кипения раствора с концентрацией 1
моль/1000 г растворителя.

Если молекулы
растворенного вещества подвергаются
диссоциации, то число моль в растворе
увеличивается, тогда:

,

где

– изотонический коэффициент или
коэффициент Вант-Гоффа, который учитывает
диссоциацию или ассоциацию молекул
растворенного вещества.

Физико-химические
методы анализа, основанные на измерении
повышения температуры кипения растворов,
называют эбуллиоскопическими.

2.
Явление понижения температуры плавления
(замерзания) раствора нелетучего вещества
по сравнению с температурой плавления
(замерзания) чистого растворителя
называют криоскопией.

(например, с этой
целью посыпают снег солью)

Основной закон
криоскопии
выражается уравнением:

.
(167)

понижение температуры
замерзания раствора нелетучего вещества
по сравнению с температурой замерзания
чистого растворителя прямопропорционально
мольной доле растворенного вещества.

Аналогично случаю
эбуллиоскопии, мольную долю можно
выразить через моляльность. Тогда для
разбавленных растворов

.

,
(168)

где

– криоскопическая постоянная растворителя.

.

Физический смысл
криоскопической постоянной:

численно равна понижению температуры
замерзания раствора с концентрацией 1
моль/1000 г растворителя.

и

зависят от свойств растворителя и не
зависят от природы растворенного
вещества. Их значения для различных
растворителей приведены в справочниках.

ЛЕКЦИЯ 13

Определение молекулярной массы раствореного вещества

Эбуллиоскопический
и криоскопический методы применяют для
определения молекулярной массы
растворенного вещества

,
для чего при известных исходных параметрах
раствора экспериментально определяют
его

или

.

Для разбавленных
растворов моляльность равна

,
тогда подставляя ее значение в уравнения
(166) и (168) и выражая

,
получим:

;

,

где

,

– масса растворителя и растворенного
вещества, соответственно.

Значение

экспериментально определяют с помощью
дифференциальных термометров (например,
термометра Бекмана).

Криоскопический
метод определения молекулярной массы
вещества точнее, чем с эбуллиоскопический,
так как при кипении жидкости часто
возникает эффект перегрева, которого
сложно избежать. Криоскопическим методом
определяют также среднюю ионную
активность электролитов.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Эбулиоскопия описывает явление , что температура кипение из жидкости (в растворителе ) будет выше , когда другое соединение добавляет, а это означает , что раствор имеет более высокую температуру кипения , чем чистый растворитель. Это происходит всякий раз, когда нелетучее растворенное вещество, такое как соль, добавляется к чистому растворителю, например воде. Точку кипения можно точно измерить с помощью эбуллиоскопа .

Объяснение

Эбулиоскопия является Коллигативным свойством , что означает , что она зависит от присутствия растворенных частиц и их количества, но не их идентичность. Это эффект разбавления растворителя в присутствии растворенного вещества. Это явление происходит для всех растворенных веществ во всех растворах, даже в идеальных, и не зависит от каких-либо конкретных взаимодействий растворенного вещества и растворителя. Повышение точки кипения происходит как в том случае, если растворенное вещество представляет собой электролит , например различные соли, так и неэлектролит. С термодинамической точки зрения происхождение повышения температуры кипения является энтропийным и может быть объяснено с точки зрения давления пара или химического потенциала растворителя. В обоих случаях объяснение зависит от того факта, что многие растворенные вещества присутствуют только в жидкой фазе и не переходят в газовую фазу (за исключением чрезвычайно высоких температур).

В терминах давления пара жидкость кипит при температуре, когда давление ее пара равно окружающему давлению. Что касается растворителя, то присутствие растворенного вещества снижает давление его пара за счет разбавления. У нелетучих растворенных веществ давление пара равно нулю, поэтому давление пара раствора меньше, чем давление пара растворителя. Таким образом, требуется более высокая температура, чтобы давление пара достигло давления окружающей среды, и температура кипения повышается.

Выражаясь в терминах химического потенциала, при температуре кипения жидкая фаза и газовая (или паровая) фаза имеют одинаковый химический потенциал (или давление пара), что означает, что они энергетически эквивалентны. Химический потенциал зависит от температуры, и при других температурах жидкая или газовая фаза имеет более низкий химический потенциал и более энергетически выгодна, чем другая фаза. Это означает, что при добавлении нелетучего растворенного вещества химический потенциал растворителя в жидкой фазе уменьшается из-за разбавления, но химический потенциал растворителя в газовой фазе не изменяется. Это, в свою очередь, означает, что равновесие между жидкой и газовой фазами устанавливается при температуре раствора, отличной от температуры чистой жидкости, т. Е. Температура кипения повышается.

Явление понижения точки замерзания аналогично повышению точки кипения. Однако величина понижения точки замерзания больше, чем повышение температуры кипения для того же растворителя и той же концентрации растворенного вещества. Из-за этих двух явлений диапазон жидких веществ растворителя увеличивается в присутствии растворенного вещества.

Уравнение для расчетов при разбавленной концентрации

Степень повышения точки кипения может быть рассчитана путем применения соотношения Клаузиуса-Клапейрона и закона Рауля вместе с допущением о нелетучести растворенного вещества. В результате в разбавленных идеальных растворах степень повышения точки кипения прямо пропорциональна молярной концентрации (количеству вещества на массу) раствора в соответствии с уравнением:

Δ T _b = K _b · b _B

где повышение точки кипения определяется как T _{b (раствор)} — T _{b (чистый растворитель)} .

• K _b — эбуллиоскопическая константа , которая зависит от свойств растворителя. Его можно рассчитать как K _b = RT _b ² M / ΔH _v , где R — газовая постоянная , а T _b — температура кипения чистого растворителя [в K], M — молярная масса растворителя, а ΔH _v — теплота испарения на моль растворителя.
• b _B — моляльность раствора, рассчитанная с учетом диссоциации, поскольку повышение точки кипения является коллигативным свойством, зависящим от количества частиц в растворе. Это проще всего сделать, используя фактор Ван ‘т-Хоффа i как b _B = b _solute · i . Фактор i учитывает количество отдельных частиц (обычно ионов), образованных соединением в растворе. Примеры:
  • i = 1 для сахара в воде
  • i = 1,9 для хлорида натрия в воде из-за почти полной диссоциации NaCl на Na ⁺ и Cl ^— (часто упрощается как 2)
  • i = 2,3 для хлорида кальция в воде из-за почти полной диссоциации CaCl ₂ на Ca ²⁺ и 2Cl ^— (часто упрощается как 3)

Нецелые коэффициенты i возникают из-за ионных пар в растворе, которые снижают эффективное количество частиц в растворе.

Уравнение после включения фактора Ван ‘т Гоффа

Δ T _b = K _b · b _{растворенное вещество} · i

При высоких концентрациях приведенная выше формула менее точна из-за неидеальности раствора. Если растворенное вещество также является летучим, одно из ключевых предположений, использованных при выводе формулы, неверно, поскольку оно получено для растворов нелетучих растворенных веществ в летучем растворителе. В случае летучих растворенных веществ более уместно говорить о смеси летучих соединений, и влияние растворенного вещества на температуру кипения необходимо определять по фазовой диаграмме смеси. В таких случаях смесь может иногда иметь температуру кипения ниже, чем у любого из чистых компонентов; смесь с минимальной температурой кипения является разновидностью азеотропа .

Эбуллиоскопические константы

Значения эбуллиоскопических констант K _b для выбранных растворителей:

Использует

Вместе с приведенной выше формулой повышение температуры кипения в принципе можно использовать для измерения степени диссоциации или молярной массы растворенного вещества. Этот вид измерения называется эбуллиоскопией ( греч. «Кипение-просмотр»). Однако, поскольку перегрева трудно избежать, точные измерения ΔT _b затруднены, что частично было преодолено изобретением термометра Бекмана . Кроме того, криоскопическая постоянная, определяющая депрессию точки замерзания, больше, чем эбуллиоскопическая постоянная, и, поскольку точку замерзания часто легче точно измерить, более распространено использование криоскопии .

Смотрите также

• Коллигативные свойства
• Понижение точки замерзания
• Правило Дюринга
• Список информации о кипении и замерзании растворителей

использованная литература

Молярная константа повышения или эбуллиоскопическая константа определяется как повышение температуры кипения при добавлении одного моля нелетучего растворенного вещества к одному килограмму растворителя.

Что такое эбуллиоскопическая постоянная единица?

Эбуллиоскопическая постоянная или моляльная постоянная повышения — это повышение температуры кипения, возникающее при растворении одного моля растворенного вещества в одном килограмме растворителя. Единицей измерения является K кг моль^—1..

Какова формула эбуллиоскопии?

ΔU=mZ×ΔT×GMM

Что такое константа всплеска?

Страница ID 96788. Эбуллиоскопическая константа является характеристическим свойством растворителя, а не растворенного вещества в растворе. Сложный. Эбуллиоскопическая постоянная K_{b в единицах [(°C·кг)/моль] или [°C/моль] Уксусная кислота.}

Что такое эбуллиоскопическая и криоскопическая постоянная?

Ключевое различие между эбуллиоскопической постоянной и криоскопической постоянной заключается в том, что эбуллиоскопическая постоянная связана с повышением температуры кипения вещества, тогда как криоскопическая постоянная связана с понижением температуры замерзания вещества.

Криоскопическая константа и объяснение эбуллиоскопической константы на телугу

Cryoscopic constant and Ebullioscopic constant explanation in Telugu

Химическая и физическая константа материалов

В термодинамике Эбуллиоскопическая константа Kbсвязывает моляльность b с повышением температуры кипения. Это отношение последнего к первому:

Δ T = i K bb { displaystyle Delta T = iK _ { text {b}} b}

• i — van ‘t Hoff коэффициент, количество частиц, на которые растворенное вещество расщепляется или образуется при растворении.
• b — молярность раствора.

Формула для вычисления эбуллиоскопической константы:

К b = RT b 2 M Δ H vap { displaystyle K _ { text {b}} = { frac {RT _ { text {b}} ^ {2} M} { Delta H _ { text {vap}}}}}

• R — постоянная идеального газа.
• Tb- точка кипения растворителя.
• M — молярная масса растворителя.
• ΔHvap — молярная энтальпия испарения.

Посредством процедуры, называемой эбуллиоскопией, известная константа может быть использована для вычисления неизвестного молярного масса. Термин эбуллиоскопия происходит от латинского языка и означает «измерение кипения». Это связано с криоскопией, которая определяет то же значение из криоскопической постоянной (депрессии точки замерзания ).

Это свойство повышения точки кипения является коллигативным свойством. Это означает, что свойство, в данном случае ΔT, зависит от количества частиц, растворенных в растворителе, а не от природы этих частиц.

Содержание

• 1 Значения для некоторых растворителей
• 2 См. Также
• 3 Ссылки
• 4 Внешние ссылки

Значения для некоторых растворителей

См. Также

• Эбуллиоскоп
• Список кипячения и информация о замерзании растворителей
• Повышение точки кипения
• Коллигативные свойства

Ссылки

Внешние ссылки

• Калькулятор эбуллиоскопической константы

.