Comprensione del concetto
Il metodo dell'innalzamento del punto di ebollizione si basa sul principio secondo cui l'aggiunta di un soluto non volatile a un solvente aumenta il punto di ebollizione del solvente. L'entità di questo aumento è direttamente proporzionale alla molalità della soluzione.
L'equazione
L'equazione che mette in relazione l'elevazione del punto di ebollizione (ΔTb) con la molalità (m) della soluzione è:
∆Tb =Kb * m
Dove:
* ΔTb =Variazione del punto di ebollizione (in °C)
* Kb =Costante ebullioscopica del solvente (in °C kg/mol)
* m =Molalità della soluzione (in mol/kg)
Passaggi per determinare la massa molare
1. Preparare la soluzione:
* Sciogliere un peso noto (w) di acido acetico in un peso noto (w) di un solvente adatto (ad esempio acqua).
2. Misurare l'elevazione del punto di ebollizione:
* Determinare il punto di ebollizione del solvente puro (Tb(solvente)).
* Misurare il punto di ebollizione della soluzione (Tb(soluzione)).
* Calcolare l'innalzamento del punto di ebollizione:ΔTb =Tb(soluzione) - Tb(solvente)
3. Determinare la Molalità:
* Conosci l'elevazione del punto di ebollizione (ΔTb) e la costante ebullioscopica (Kb) per il solvente.
* Utilizzare l'equazione ΔTb =Kb * m per risolvere la molalità (m).
4. Calcola la massa molare:
* Molalità (m) =moli di soluto / kg di solvente
* Conosci il peso del soluto (w) e il peso del solvente (W).
* Riorganizzare l'equazione della molalità per risolvere le moli di soluto:
moli di soluto =m * W (in kg)
* Massa molare (M) =peso del soluto (w) / moli di soluto
Esempio
Diciamo che sciogli 1,00 g di acido acetico in 100 g di acqua. La costante ebullioscopica per l'acqua è 0,512 °C kg/mol. Si misura un innalzamento del punto di ebollizione di 0,15 °C.
1. Innalzamento del punto di ebollizione: ∆Tb =0,15 °C
2. Molalità:
* 0,15 °C =0,512 °C kg/mol * m
* m =0,15 °C / 0,512 °C kg/mol =0,293 mol/kg
3. Moli di acido acetico:
* moli di acido acetico =0,293 mol/kg * 0,100 kg =0,0293 mol
4. Massa molare:
* Massa molare =1,00 g / 0,0293 mol =34,2 g/mol
Note importanti:
* Scelta del solvente: Il solvente deve essere non volatile e avere una costante ebullioscopica nota.
* Precisione: L'accuratezza di questo metodo dipende da misurazioni accurate di temperatura e peso.
* Condizioni ideali: Questo metodo presuppone il comportamento ideale della soluzione.
La massa molare effettiva dell'acido acetico è 60,05 g/mol. Il risultato di questo esperimento è significativamente inferiore a causa dei limiti del metodo e dei possibili errori sperimentali.
