Wysokość punktu wrzenia
Czym jest wysokość temperatury wrzenia i jak to działa
Dodanie soli do wody zwiększa jej temperaturę wrzenia, ale trzeba by było dodać dużo soli, aby zrobić różnicę podczas gotowania. Liam Norris / Getty Images
Wysokość punktu wrzenia występuje, gdy temperatura wrzenia roztworu staje się wyższa niż temperatura wrzenia czystego rozpuszczalnika. Temperaturę wrzenia rozpuszczalnika podnosi się przez dodanie nielotnej substancji rozpuszczonej. Można zaobserwować typowy przykład podwyższenia temperatury wrzenia dodając sól do wody . Temperatura wrzenia wody jest podwyższona (choć w tym przypadku nie na tyle, aby wpłynąć na szybkość gotowania żywności).
Wysokość punktu wrzenia , tak jak obniżenie temperatury zamarzania , jest własność koligatywna materii. Oznacza to, że zależy to od liczby cząstek obecnych w roztworze, a nie od rodzaju cząstek lub ich masy. Innymi słowy, zwiększenie stężenia cząstek zwiększa temperaturę wrzenia roztworu.
Jak działa wysokość temperatury wrzenia
Krótko mówiąc, temperatura wrzenia wzrasta, ponieważ większość cząstki substancji rozpuszczonej pozostawać w fazie ciekłej, a nie wchodzić w fazę gazową. Aby ciecz mogła się zagotować, jej ciśnienie pary musi przekraczać ciśnienie otoczenia, co jest trudniejsze do osiągnięcia po dodaniu składnika nielotnego. Jeśli chcesz, możesz pomyśleć o dodaniu rozwiązania jako rozcieńczanie rozpuszczalnik. Nie ma znaczenia, czy substancja rozpuszczona jest elektrolitem, czy nie. Na przykład podwyższenie temperatury wrzenia wody następuje po dodaniu soli (elektrolitu) lub cukru (nie elektrolitu).
Równanie rzędnej temperatury wrzenia
Ilość podwyższenie temperatury wrzenia można obliczyć za pomocą Równanie Clausiusa-Clapeyrona i prawo Raoula. Aby uzyskać idealne rozwiązanie rozcieńczone:
Temperatura wrzeniacałkowity= Temperatura wrzeniarozpuszczalnik+ ΔTb
gdzie Tb= molalność * Kb* i
z Kb= stała ebullioskopowa (0,52°C kg/mol dla wody) oraz i = współczynnik Van't Hoffa
Równanie jest również powszechnie zapisywane jako:
ΔT = Kbm
Stała podwyższenia temperatury wrzenia zależy od rozpuszczalnika. Na przykład, oto stałe dla niektórych popularnych rozpuszczalników:
| Rozpuszczalnik | Normalna temperatura wrzenia,OC | Kb,OCm-1 |
| woda | 100,0 | 0,512 |
| benzen | 80,1 | 2,53 |
| chloroform | 61,3 | 3,63 |
| kwas octowy | 118,1 | 3,07 |
| nitrobenzen | 210,9 | 5.24 |