Ebullioskopia ( latinasta ebullio - kiehua ja muu kreikkalainen σκοπέω - look) - menetelmä liuosten tutkimiseksi, joka perustuu niiden kiehumispisteen nousun mittaamiseen verrattuna puhtaaseen liuottimeen. Käytetään määrittämään liuenneen aineen molekyylipaino, liuottimen aktiivisuus , dissosiaatioaste (tai isotoninen suhde ).
Nesteen kiehumispiste on lämpötila, jossa nesteen höyrynpaine on yhtä suuri kuin ulkoinen paine. Samanaikaisesti haihtumattoman aineen liuoksen höyrynpaine määräytyy lähes kokonaan liuottimen höyrynpaineen mukaan, ja se voidaan ilmaista yhtälöllä Raoultin lain mukaisesti:
missä on liuottimen mooliosuus.Voidaan nähdä, että liuenneen aineen pitoisuuden kasvaessa liuoksen yläpuolella oleva höyrynpaine laskee, ja siksi jatkuvassa ulkoisessa paineessa kiehumispiste nousee.
Kun otetaan huomioon Clausius-Clapeyron-yhtälö, voidaan osoittaa [1] , että liuoksen ( ) kiehumispisteen muutos voidaan laskea kaavalla:
missä on höyrystymisen entalpia; on liuottimen moolimassa; on liuenneen aineen moolipitoisuus; - puhtaan liuottimen normaali kiehumispiste (eli 1 baarin paineessa).Hakasulkeissa oleva fraktio tässä lausekkeessa riippuu vain liuottimen ominaisuuksista - tämä on niin kutsuttu ebullioskooppinen liuotinvakio tai Ke, jonka mitta on [K kg / mol]. Se on yhtä suuri kuin yhden molaarisen liuoksen kiehumispisteen nousu.
Jos kiehumispisteen muutos ja liuoksen pitoisuus tunnetaan, voidaan määrittää liuenneen aineen moolimassa:
jossa a on liuenneen aineen gramman määrä 1000 g:ssa liuotinta. Tätä menetelmää voidaan soveltaa haihtumattomien aineiden ja ei-elektrolyyttien laimeille liuoksille.Ebulioskooppisen menetelmän avulla voit arvioida aineen tilan elektrolyyttiliuoksissa , koska jälkimmäisessä:
;missä i on isotoninen kerroin .
Ebullioskopian avulla voidaan määrittää myös liuottimen aktiivisuus kaavan [2] mukaisesti :
Sanakirjat ja tietosanakirjat |
|
---|