Πώς επηρεάζουν οι διαφορετικές διαλυμένες ουσίες το σημείο βρασμού;
1. Μη πτητικές διαλυμένες ουσίες:
* Επίδραση: Αύξηση του σημείου βρασμού
* Μηχανισμός: Αυτές οι ουσίες δεν εξατμίζονται εύκολα και παραμένουν στην υγρή φάση. Μειώνουν την πίεση ατμών του διαλύτη, καθιστώντας πιο δύσκολο για τα μόρια του διαλύτη να ξεφύγουν στην αέρια φάση. Για να φτάσετε στο σημείο βρασμού, η πίεση ατμών πρέπει να ισούται με την ατμοσφαιρική πίεση, επομένως απαιτείται υψηλότερη θερμοκρασία.
* Παραδείγματα: Ζάχαρη, αλάτι, περισσότερες ιοντικές ενώσεις
2. Πτητικές διαλυμένες ουσίες:
* Επίδραση: Πιο περίπλοκο? μπορεί να αυξήσει, να μειώσει ή να παραμείνει το ίδιο ανάλογα με την αστάθεια της διαλελυμένης ουσίας.
* Μηχανισμός: Οι πτητικές διαλυτές μπορούν να εξατμιστούν μαζί με τον διαλύτη, επηρεάζοντας τη συνολική πίεση ατμών.
* Εάν η ουσία είναι λιγότερο πτητική από τον διαλύτη: Το σημείο βρασμού θα αυξηθεί επειδή η διαλυμένη ουσία μειώνει την πίεση ατμών του διαλύτη.
* Εάν η ουσία είναι πιο πτητική από τον διαλύτη: Το σημείο βρασμού θα μειωθεί επειδή η ουσία αυξάνει την πίεση ατμών του μίγματος.
* Εάν η διαλυτή ουσία και ο διαλύτης έχουν παρόμοια μεταβλητότητα: Το σημείο βρασμού μπορεί να παραμείνει σχετικά το ίδιο.
* Παραδείγματα: Αιθανόλη στο νερό, ακετόνη σε εξάνιο
3. Ηλεκτρολύτες:
* Επίδραση: Αύξηση του σημείου βρασμού πιο σημαντικά από τους μη ηλεκτρολύτες της ίδιας συγκέντρωσης.
* Μηχανισμός: Οι ηλεκτρολύτες διαχωρίζονται σε ιόντα σε διάλυμα, αυξάνοντας τον αριθμό των παρόντων σωματιδίων. Αυτό οδηγεί σε μεγαλύτερη μείωση της πίεσης ατμών και σε υψηλότερο σημείο βρασμού σε σύγκριση με μη ηλεκτρολύτες με τον ίδιο αριθμό μορίων.
* Παραδείγματα: NaCl, CaCl2, K2SO4
Βασικές έννοιες:
* Colligative Properties: Η ανύψωση του σημείου βρασμού είναι μια περιεκτική ιδιότητα, που σημαίνει ότι εξαρτάται από τη συγκέντρωση σωματιδίων διαλυτής ουσίας, όχι την ειδική ταυτότητά τους.
* παράγοντας van't hoff (i): Αυτός ο παράγοντας αντιπροσωπεύει τον αριθμό των σωματιδίων που παράγει μια διαλυτή ουσία όταν διαλύεται. Για μη ηλεκτρολύτες, i =1 για ηλεκτρολύτες, το Ι είναι μεγαλύτερο από 1 (π.χ., NaCl:i =2, CaCl2:i =3).
Φόρμουλα για ανύψωση σημείου βρασμού:
Δtb =i * kb * m
Οπου:
* ΔTB =Ανύψωση σημείου βρασμού
* i =παράγοντας van't hoff
* KB =σταθερά ανύψωσης σημείου βρασμού Molal (ειδικά για τον διαλύτη)
* M =Μολικότητα (Μοραές διαλυμένης ουσίας ανά χιλιόγραμμο διαλύτη)
Συνοπτικά:
* Οι μη πτητικές διαλύσεις γενικά αυξάνουν το σημείο βρασμού.
* Οι πτητικές διαλυμένες ουσίες μπορούν να αυξηθούν, να μειωθούν ή να έχουν μικρή επίδραση στο σημείο βρασμού ανάλογα με τη μεταβλητότητά τους σε σχέση με τον διαλύτη.
* Οι ηλεκτρολύτες αυξάνουν το σημείο βρασμού πιο σημαντικά από τους μη ηλεκτρολύτες λόγω της διάστασής τους σε ιόντα.
Η ειδική επίδραση μιας διαλελυμένης ουσίας στο σημείο βρασμού μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο ανύψωσης σημείου βρασμού και λαμβάνοντας υπόψη τη φύση της διαλελυμένης ουσίας και της συγκέντρωσής του.
