Förstå konceptet
Metoden med höjd kokpunkt bygger på principen att tillsats av ett icke-flyktigt löst ämne till ett lösningsmedel höjer lösningsmedlets kokpunkt. Omfattningen av denna förhöjning är direkt proportionell mot lösningens molalitet.
Ekvationen
Ekvationen som relaterar kokpunktshöjningen (ΔTb) till lösningens molalitet (m) är:
ΔTb =Kb * m
Var:
* ΔTb =Ändring i kokpunkt (i °C)
* Kb =Ebullioskopisk konstant för lösningsmedlet (i °C kg/mol)
* m =lösningens molalitet (i mol/kg)
Steg för att bestämma molarmassa
1. Förbered lösningen:
* Lös en känd vikt (w) av ättiksyra i en känd vikt (W) av ett lämpligt lösningsmedel (t.ex. vatten).
2. Mät kokpunktshöjden:
* Bestäm kokpunkten för det rena lösningsmedlet (Tb(lösningsmedel)).
* Mät lösningens kokpunkt (Tb(lösning)).
* Beräkna kokpunktshöjningen:ΔTb =Tb(lösning) - Tb(lösningsmedel)
3. Fastställ molaliteten:
* Du känner till kokpunktshöjningen (ΔTb) och den ebullioskopiska konstanten (Kb) för lösningsmedlet.
* Använd ekvationen ΔTb =Kb * m för att lösa molaliteten (m).
4. Beräkna molmassan:
* Molalitet (m) =mol löst ämne / kg lösningsmedel
* Du vet vikten av det lösta ämnet (w) och vikten av lösningsmedlet (W).
* Ordna om molalitetsekvationen för att lösa antalet mol löst ämne:
mol löst ämne =m * W (i kg)
* Molmassa (M) =vikt av löst ämne (w) / mol löst ämne
Exempel
Låt oss säga att du löser upp 1,00 g ättiksyra i 100 g vatten. Den ebullioskopiska konstanten för vatten är 0,512 °C kg/mol. Du mäter en kokpunktshöjning på 0,15 °C.
1. Kokpunktshöjd: ATb =0,15 °C
2. Moralitet:
* 0,15 °C =0,512 °C kg/mol * m
* m =0,15 °C / 0,512 °C kg/mol =0,293 mol/kg
3. Mol ättiksyra:
* mol ättiksyra =0,293 mol/kg * 0,100 kg =0,0293 mol
4. Molar massa:
* Molmassa =1,00 g / 0,0293 mol =34,2 g/mol
Viktiga anmärkningar:
* Lösningsmedelsval: Lösningsmedlet måste vara icke-flyktigt och ha en känd ebullioskopisk konstant.
* Noggrannhet: Noggrannheten av denna metod beror på noggranna mätningar av temperatur och vikt.
* Ideala villkor: Denna metod förutsätter lösningens idealiska beteende.
Den faktiska molmassan för ättiksyra är 60,05 g/mol. Resultatet från detta experiment är betydligt lägre på grund av metodens begränsningar och möjliga experimentella fel.
