Het concept begrijpen

De verhogingskookpuntmethode is gebaseerd op het principe dat het toevoegen van een niet-vluchtige opgeloste stof aan een oplosmiddel het kookpunt van het oplosmiddel verhoogt. De omvang van deze verhoging is recht evenredig met de molaliteit van de oplossing.

De vergelijking

De vergelijking die de kookpuntverhoging (ΔTb) relateert aan de molaliteit (m) van de oplossing is:

ΔTb =Kb * m

Waar:

* ΔTb =Verandering in kookpunt (in °C)

* Kb =Ebullioscopische constante van het oplosmiddel (in °C kg/mol)

* m =Molaliteit van de oplossing (in mol/kg)

Stappen om de molaire massa te bepalen

1. Bereid de oplossing voor:

* Los een bekend gewicht (w) azijnzuur op in een bekend gewicht (W) van een geschikt oplosmiddel (bijvoorbeeld water).

2. Meet de kookpunthoogte:

* Bepaal het kookpunt van het zuivere oplosmiddel (Tb(solvent)).

* Meet het kookpunt van de oplossing (Tb(oplossing)).

* Bereken de kookpuntverhoging:ΔTb =Tb(oplossing) - Tb(oplosmiddel)

3. Bepaal de molaliteit:

* Je kent de kookpuntverhoging (ΔTb) en de ebullioscopische constante (Kb) voor het oplosmiddel.

* Gebruik de vergelijking ΔTb =Kb * m om de molaliteit (m) op te lossen.

4. Bereken de molmassa:

* Molaliteit (m) =mol opgeloste stof / kg oplosmiddel

* Je kent het gewicht van de opgeloste stof (w) en het gewicht van het oplosmiddel (W).

* Herschik de molaliteitsvergelijking om het aantal mol opgeloste stof op te lossen:

mol opgeloste stof =m * W (in kg)

* Molaire massa (M) =gewicht opgeloste stof (w) / mol opgeloste stof

Voorbeeld

Stel dat u 1,00 g azijnzuur oplost in 100 g water. De ebullioscopische constante voor water is 0,512 °C kg/mol. Je meet een kookpuntverhoging van 0,15 °C.

1. Kookpunthoogte: ΔTb =0,15 °C

2. Molaliteit:

* 0,15 °C =0,512 °C kg/mol * m

* m =0,15 °C / 0,512 °C kg/mol =0,293 mol/kg

3. Molen azijnzuur:

* mol azijnzuur =0,293 mol/kg * 0,100 kg =0,0293 mol

4. Molaarmassa:

* Molaire massa =1,00 g / 0,0293 mol =34,2 g/mol

Belangrijke opmerkingen:

* Oplosmiddelkeuze: Het oplosmiddel moet niet-vluchtig zijn en een bekende ebullioscopische constante hebben.

* Nauwkeurigheid: De nauwkeurigheid van deze methode is afhankelijk van nauwkeurige metingen van temperatuur en gewicht.

* Ideale omstandigheden: Deze methode gaat uit van het ideale gedrag van de oplossing.

De werkelijke molaire massa van azijnzuur is 60,05 g/mol. Het resultaat van dit experiment is aanzienlijk lager vanwege de beperkingen van de methode en mogelijke experimentele fouten.