, Ps ^Ow “Tw
In-=------—-—-, gdzie p, oznacza prężność pary nad czystym rozpuszczalnikiem w T0« (per), a p, -
P4 “ Iw -Tow
prężność pary rozpuszczalnika nad roztworem w tej temperaturze (p,). Przyjmując w przybliżeniu ATo. - T.- To-: i„pol = £IpJ_ ai\v _ ATw =
Pr ^ T0w AHpf Pr
Temperatura wrzenia roztworu ( temp., w której ciśnienie pary nasyconej nad roztworem jest równe ciśnieniu zewnętrznemu) jest wyzsza od temperatur wrzenia czystego rozpuszczalnika o AT. - To- -T.
POr
Z prawa Raoiita wynika, że wielkość In-można zastępie przez -lnx. Rozwijajęc tę funkcję w szereg potęgowy i
Pr
zatrzymując dwa pierwsze jego wyrazy otrzymujemy, że: -lnx, = 1 - x, - x, W przypadku roztworów rozcieńczonych x, -
ns ns 1000 m-Mr Por
-*— = — . Jeżeli molamość roztworu o masie molowe) M, wynosi m, to: n, ■ m, n, ■ ——— . x, <■ -■» In-
nr+ns nr Mr 1000 pr
Ostatecznie otrzymujemy wzór ebuliometryczny dla idealnego roztworu rozcieńczonego:
ATW =
RTgw M,
m
RTn,
Ow
AK.
1000 AH,
■ m = E • m -* E =
RT0w
RT,
Ow
AK,
AH,
•p* “**p» -**'par **r “ * pmr
AH,.,. jest entalpię parowania 1 kg rozpuszczalnika. A Kw entalpię molowę.
Ebuliometria zajmuje się pomiarami opartymi na wyznaczaniu temperatur wrzenia i kondensacji układów jedno i wieloskładnikowych, które tworzą co najmniej jedną fazę ciekłą. Ze względu na zjawisko przegrzewania się cieczy nie ustala się dokładnej temperatury wrzenia, a jedynie różnice między temperaturami wrzenia poszczególnych roztworów.
Metodami ebuliometrycznymi można oznaczyć różne wielkości fizykochemiczne jak: temperaturę wrzenia, stopień czystości substancji ciekłych, zmiany temperatury wrzenia roztworów w zależności od stężenia, stałą ebulioskopową rozpuszczalnika, masę cząsteczkową substancji nielotnej tworzącej roztwór doskonały i inne.
Celem ćwiczenia był pomiar różnicy temperatur wrzenia acetonu cz.d.a. i roztworu tioacetamidu w acetonie oraz wyznaczenie masy molowej tioacetamidu na podstawie dokonanych pomiarów.
E do»w>*da»r\» acetonu = 1,480
E teoretyczna aCetOnU =1,762 ATt«or«tycir\* = 1°
Mt**e,umidu = 79 [g/mol]
Do pomiarów ebuliometrycznych używa się specjalnych przyrządów zwanych
ebuliometrami. W doświadczeniu używany był ebuliometr Świętosławskiego i termometr różnicowy Beckmana.
Ebuliometr Świętosławskiego (rys. obok)
Ciecz, której temperaturę wrzenia należy oznaczyć, wprowadza się do ebuliometru w ilości dostatecznej do wypełniania zbiornika A.
2