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:

$\mathrm{\Delta }{T}_b=K_b{m}_b,$

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

gdzie:

• $\mathrm{\Delta }{T}_b$ – zmiana temperatury wrzenia, zdefiniowane jako różnica temperatur wrzenia roztworu i czystego rozpuszczalnika,
• $K_b$ – stała ebulioskopowa, zależna od własności rozpuszczalnika.

Stałą ebulioskopową można obliczyć:

$K_b=\frac{R{T}_b^2{M}_b}{\mathrm{\Delta }{H}_v},$

gdzie:

• $R$ – stała gazowa,
• $T_b$ – absolutna temperatura wrzenia czystego rozpuszczalnika,
• $M_b$ – masa molowa rozpuszczalnika,
• $\mathrm{\Delta }{H}_v$ – molarne ciepło parowania rozpuszczalnika,
• $m_B$ molalność roztworu, obliczone biorąc pod uwagę dysocjację, typowo używając tak zwanego czynnika van ’t Hoffa, $i:$

$m_B=m_{\text{roztwór}}\cdot i.$

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

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

Stała ebulioskopowa

Wartość stałej ebulioskopowej $K_b$ dla wybranych rozpuszczalników:

Substancja	Temp. wrz.	Stała ebulioskopowa Kb
	[°C]	[K·kg·mol−1]
kwas octowy	118,1	3,07
benzen	80,1	2,53
dwusiarczek węgla	46,2	2,37
czterochlorek węgla	76,8	4,95
naftalen	217,9	5,8
fenol	181,75	3,04
woda	100	0,512

Zobacz też

• kriometria