Ebulioskopia

Roztoky (svetlomodrá) majú nižšie teploty tuhnutia a vyššie teploty varu, než čisté rozpúšťadlá (tmavomodrá). Táto zmena súvisí so zmenou chemického potenciálu, ktorý sa mení po rozpustení látky v rozpúšťadle.

Ebulioskopia je fyzikálne chemická metóda, ktorou sa určuje molárna hmotnosť rozpustenej látky podľa nameraného zvýšenia teploty varu (resp. teploty kondenzácie). Pri rozpustení látky v roztoku dôjde k zvýšeniu teploty varu roztoku oproti čistému rozpúšťadlu a podľa tejto zmeny je možné určiť molárnu hmotnosť. Podobnou metódou, ktorá namiesto zmeny bodu varu využíva bod tuhnutia, je kryoskopia.

Princíp

Podobne ako u kryoskopie, zmena teploty tuhnutia či teploty varu roztoku patrí medzi koligatívne vlastnosti roztokov. Táto zmena prebieha bez ohľadu na povahu rozpustenej látky (napr. jej veľkosť či náboj). Táto zmena súvisí so zmenou chemického potenciálu a takisto s parciálnym tlakom pár nad rozpúšťadlom. Keďže je tlak pár rozpúšťadla nad roztokom nižší oproti tlaku pár nad čistým rozpúšťadlom, je roztok potrebné zahriať na vyššiu teplotu. Zníženie tlaku pár rozpúšťadla (parciálneho tlaku) nad roztokom popisuje Raoultov zákon.

Pre výpočet molárnej hmotnosti rozpustenej látky potom platí vzťah

$M=E_{e}{\frac {g}{\Delta T_{e}g_{0}}}$

kde M je molárna hmotnosť, E_e je ebulioskopická konštanta, g je hmotnosť rozpustenej látky, ΔT_e je zvýšenie teploty varu a g₀ je hmotnosť rozpúšťadla. Ebulioskopická konštanta udáva teoretické zvýšenie teploty varu, ak by roztok mal molalitu rovnú 1 mol/kg. Pre vodu je E_e = 0,513 K. Táto konštanta má len teoretickú hodnotu, pretože platí len pre roztoky, pre ktoré platí Raoultov zákon, ktorý neplatí pre roztoky s vysokou koncentráciou.

Meranie

Samotné meranie ebulioskopie prebieha v zariadeniach zvaných ebulioskopy, na meranie teploty sa využíva napríklad Beckmannov teplomer.

Referencie

Chemický portál