Embullition Point -koncept, beräkning och exempel

han Kokpunkt Det är temperaturen vid vilken ångtrycket på vätskan matchar det befintliga atmosfärstrycket på plats eller fack. Vätskan förvandlas till ånga. Under denna fas inträffar utseendet på bubblor som uppgår till vätskans yta och de undviker luften.

Å andra sidan är den normala eller standardkokningspunkten temperaturen vid vilken en vätska kokar vid havsnivån; det vill säga till en tryckatmosfär (101 325 kPa). Samtidigt definierar IUPAC (1982) kokpunkten som temperaturen vid vilken en vätska kokar vid ett tryck av 100 000 kPa.

Alla vätskor kommer att börja koka när deras ångtryck är lika med det yttre trycket. Källa: Ervins Strauhmanis via Flickr (https: // www.Flickr.com/foton/ervins_strauhmanis/18775075796)

Den normala kokpunkten för vatten är 99,97 ºC. Men på toppen av Mount Everest, på en höjd över havsnivån på 8.848 m och vid ett atmosfärstryck på 34 kPa är 71 ºC. Standardkokpunkten som rekommenderas av IUPAC är 99,61 º C vid ett tryck av 100,00 kPa (1 bar).

Från ovanstående följer det att atmosfärstrycket är en avgörande faktor i värdet på kokpunkten, eftersom det är trycket som en vätska att koka måste nå. Ju högre atmosfärstrycket som en vätska utsätts för, desto större är kokpunkten. Det motsatta är också sant.

[TOC]

Hur man beräknar kokpunkten?

Att ta vatten som ett exempel är ett enkelt sätt att beräkna värdet på kokpunkten att använda en av dess koligativa egenskaper; Det vill säga ökningen av dess kokpunkt på grund av närvaron av lösta ämnen i den vattenhaltiga lösningen.

Kokpunkten för vattnet ökar genom att tillsätta lösta ämnen på grund av interaktionen mellan vattenmolekylerna och molekylerna i lösta ämnen.

Ökningen av kokpunkten för vatten ges av följande matematiska uttryck:

Det kan tjäna dig: gallinsyra: struktur, egenskaper, erhållning, användning

ΔT_och = K_och · m

ΔT_och = kokpunktvariation

K_och = kokkonstant

m = lösningens moral

Embullitionspunktökning

Kokpunkten i sig kan inte beräknas utan bestämmas. Men den tidigare ekvationen gör det möjligt att beräkna ökningen av detta värde. Följande övning låter dig klargöra detta:

- Träning

Beräkna variationen i kokpunkten i vattnet genom att tillsätta 30 g natriumklorid (NaCl) till 250 g vatten, med vetskap om att kokningskonstanten (KE) har ett värde av 0,52 ºC · kg/mol. NaCl -molekylvikt = 58,5 g/mol.

Om kokpunkten för vattnet är 100 ºC: vad är värdet på NaCl -lösningspunkten?

Första steget

NaCls Moles Calculation:

Mol av NaCl = 30 g / (58,5 g / mol)

= 0,513 mol

Andra steg

Beräkning av lösningens moral:

0,513 mol NaCl löses i 300 g vatten. För att få lösningens moral tas NaCls mol till 1.000 g (kg).

Mullvad med lösta ämnen/kg vatten (molalitet) = (0,513 mol/300 g vatten) · (1000 g vatten/kg vatten)

= 1,71 mol/kg vatten

Tredje steg

Beräkning av ökningen av kokpunkten på grund av NaCls tillägg:

ΔT_och = m · K_och

ΔT_och = 1,71 (mol/kg vatten) · 0,52 ºC · (kg vatten/mol)

= 0,889 ºC

Fjärde steget

Beräkning av kokpunkten för NaCl -lösningen:

T_ochNaCl = t_ochH₂O +Δte

= 100 ºC +0.889 ºC

= 100 889 ºC

Embullition Points Exempel

Vatten

Den normala kokpunkten för vatten är 99,97 ºC. Detta värde är relativt högt med tanke på den lilla storleken på dess molekyl. Det förklaras emellertid av dess ovanliga polaritet och dess förmåga att etablera vätebindningar med angränsande eller relaterade molekyler.

Syreatomen har större affinitet för elektroner än väteatomen. Därför rör sig elektronerna i O-H-kovalenta bindningen mot syre, som är negativt laddade; Medan väteatomen är positivt laddad.

Det kan tjäna dig: nickelhydroxid (ii): struktur, egenskaper, användningar, risker

Som ett resultat av detta är vattenmolekyler dopp. Som kan interagera med andra vattenmolekyler, som utgör en intermolekylär kraft som bidrar till ökningen av kokpunkten. Dessutom använder vatten syreatom för att bilda vätebroar med andra vattenmolekyler (h₂Åh åh).

Alkohol

Alkoholerna finns i sin struktur OH -grupper. Dessa grupper är polära, vilket genererar dipol-dipolinteraktionen mellan liknande molekyler. Alkoholer kan också bilda vätebroar. Dessa två interaktioner representerar de viktigaste bidragen till intermolekylära krafter.

Dessa krafter förklarar varför kokpunkterna på alkoholerna är högre än motsvarande kolväten. De viktigaste faktorerna som bestämmer kokpunkterna i alkoholer är molekylmassa och dess struktur.

Kokpunkten ökar genom att öka antalet kolatomer och minskar med förgrening. Till exempel: Etanol har en kokpunkt på 78,37 ºC, men 66 ºC -metanolen och 80,3 ºC isopropylalkohol.

Oljor

Oljorna bryts ned genom uppvärmning innan de når kok- eller kokpunkten, så uppskattningarna av deras kokpunkter är knappa och felaktiga. Den uppskattade kokpunkten för sojabönolja är 300 ºC.

Istället för kokpunkter rapporteras deras rök eller förbränningspunkter. Dessa nås när de uppvärms en olja till en viss temperatur, som verkar vara en blåaktig rök, vilket indikerar att oljeutvecklingen startar.

Följande är exempel på rökpunkten för vissa oljor: mandelolja 221 ºC; Canola Oil 220 ºC; Kokosnötsolja 232 ºC; och olivolja (jungfru) 210 ºC.

Guld

Guld är en ädelmetall med en densitet 19,32 g/cm³. Presenterar en hög kokpunkt på grund av närvaron av den metalliska länken. Det finns emellertid avvikelser mellan de rapporterade värdena för dess kokpunkt, som kanske återspeglar skillnader i graden av renhet hos de guldprover som lämnats in till studien.

Kan tjäna dig: trippel kovalent länk

Mjölk

Mjölk är en vattenlösning som har lösta ämnen av annan natur och sammansättning; Salter, sockerarter, protein, lipider, aminosyror, etc. Kokpunkten för mjölk är något högre än för vatten på grund av hur relaterade dessa föreningar med vatten, så det är svårare att avdunsta den.

Socker

Glukos har en fusionspunkt på 146 ºC, som sammanfaller med glukosnedbrytningspunkten. Därför kan din kokpunkt inte erhållas. Samma situation inträffar med sackaros, bordsocker, som har en smältpunkt på 186 ºC och en nedbrytningspunkt 186 ºC.

Smältpunkten är temperaturen vid vilken ett kemiskt element eller förening passerar från det fasta tillståndet till vätsketillståndet. Så när sockret sönderdelas finns det ingen stabil vätska för bestämningen av dess kokpunkt.

Järn

Järnkokningspunkten är 2.861 ºC. Detta höga värde förklaras av den stora mängden energi som krävs för att övervinna attraktionskraften mellan metallatomer. Dessutom är det nödvändigt att övervinna många elektrostatiska krafter på grund av metallnätverkets formad struktur.

Referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan.). Cengage Learning.
2. Wikipedia. (2020). Kokpunkt. Hämtad från: i.Wikipedia.org
3. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (11 februari 2020). Definition av bailingpunkt i kemi. Återhämtat sig från: tankco.com
4. Cedron j.; LANDA V. & Robles J. (2011). Intermolekylära krafter. Allmän kemi. Återhämtat sig från: Korint.PUCP.Edu.pe
5. Samuel Belcher. (s.F.). Guld. Återhämtat sig från: kemi.Pomona.Edu
6. Don Ulin. (17 december 2010). Vad är bailingpunkten för godis? Återhämtat sig från: indianapublicmedia.org
7. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (11 februari 2020). Vad är borgen för mjölk? Återhämtat sig från: tankco.com