To tylko jedna z 4 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Grupa
Zespół
Ćwiczenie
Data
Ocena
9
Imię i nazwisko
Temat ćwiczenia
Ebulioskopia
1. Wstęp teoretyczny
Jedną z konsekwencji prawa Raoulta jest podwyższenie temperatury wrzenia roztworu w stosunku do temperatury wrzenia czystego rozpuszczalnika. Zmiana ta jest proporcjonalna do stężenia molarnego substancji rozpuszczonej, a współczynnik proporcjonalności w tej zależności to tzw. stała ebulioskopowa E.
ΔTw = E·m = E· ms - masa substancji rozpuszczonej mr - masa rozpuszczalnika
Ms - masa molowa substancji rozpuszczonej
Stała ebulioskopowa ma wymiar temperatury i oznacza przyrost temperatury wrzenia roztworu o stężeniu molarnym = 1 [mol/kg] i zależy tylko od rodzaju rozpuszczalnika. Wartość stałej E można także wyliczyć z równania: Zależność prężności pary rozpuszczalnika nad czystym rozpuszczalnikiem (p0r), roztworem (pr) i fazą stałą (p0r st) od temperatury.
W celu wyprowadzenia wzoru na stałą E należy zastosować równanie Clauciusa-Clapeyrona w postaci: − całkując funkcje od T0w. do T w i od p4 do p5 otrzymujemy: , gdzie p5 oznacza prężność pary nad czystym rozpuszczalnikiem w T0 w (p0r), a p4 − prężność pary rozpuszczalnika nad roztworem w tej temperaturze (pr). Przyjmując w przybliżeniu ΔT0 w = Tw· T0 w: → .
Temperatura wrzenia roztworu ( temp., w której ciśnienie pary nasyconej nad roztworem jest równe ciśnieniu zewnętrznemu) jest wyższa od temperatury wrzenia czystego rozpuszczalnika o ΔTw = T0w - Tw. Z prawa Raoulta wynika, że wielkość ln można zastąpić przez -lnxr. Rozwijając tę funkcję w szereg potęgowy i zatrzymując dwa pierwsze jego wyrazy otrzymujemy, że: -lnxr 1 - xr = xs. W przypadku roztworów rozcieńczonych xs = . Jeżeli molarność roztworu o masie molowej Mr wynosi m, to: ns = m, nr = , xs = = ln .
Ostatecznie otrzymujemy wzór ebuliometryczny dla idealnego roztworu rozcieńczonego: → E = = ΔHpar jest entalpią parowania 1 kg rozpuszczalnika, Δ par entalpią molową. Ebuliometria zajmuje się pomiarami opartymi na wyznaczaniu temperatur wrzenia i kondensacji układów jedno i wieloskładnikowych, które tworzą co najmniej jedną fazę ciekłą. Ze względu na zjawisko przegrzewania się cieczy nie ustala się dokładnej temperatury wrzenia, a jedynie różnice między temperaturami wrzenia poszczególnych roztworów.
(…)
… ΔT0 w = Tw· T0 w: → .
Temperatura wrzenia roztworu ( temp., w której ciśnienie pary nasyconej nad roztworem jest równe ciśnieniu zewnętrznemu) jest wyższa od temperatury wrzenia czystego rozpuszczalnika o ΔTw = T0w - Tw. Z prawa Raoulta wynika, że wielkość ln można zastąpić przez -lnxr. Rozwijając tę funkcję w szereg potęgowy i zatrzymując dwa pierwsze jego wyrazy otrzymujemy, że: -lnxr 1 - xr = xs…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)