Koncepcja, obliczenia i przykłady zysku

On Punkt wrzenia Jest to temperatura, w której ciśnienie pary cieczy odpowiada istniejącym ciśnieniem atmosferycznym w miejscu lub przedziale. Ciecz jest przekształcana w parę. W tej fazie występuje pojawienie się pęcherzyków, które na powierzchni cieczy i uciekają z powietrza.

Z drugiej strony normalna lub standardowa temperatura wrzenia jest temperatura, w której ciecz gotuje się na poziomie morza; to znaczy do atmosfery ciśnieniowej (101 325 kPa). Tymczasem IUPAC (1982) definiuje temperaturę wrzenia jako temperaturę, w której ciecz wrzenia się przy ciśnieniu 100 000 kPa.

Wszystkie ciecze zaczną się gotować, ponieważ ich ciśnienie pary równa się ciśnieniu zewnętrznym. Źródło: Ervins Strauhmanis przez flickr (https: // www.Flickr.com/Photo/Ervins_Strauhmanis/18775075796)

Normalna temperatura wrzenia wody wynosi 99,97 ° C. Ale na szczycie góry Everest, na wysokości nad poziomem morza 8.848 mi przy ciśnieniu atmosferycznym 34 kPa, wynosi 71 ° C. Standardowa temperatura wrzenia zalecana przez IUPAC wynosi 99,61 ° C pod ciśnieniem 100,00 kPa (1 bar).

Z powyższego wynika, że ​​ciśnienie atmosferyczne jest czynnikiem decydującym o wartości temperatury wrzenia. Im wyższe ciśnienie atmosferyczne, do którego ciecz jest odsłonięte, tym większa jej temperatura wrzenia. Jest również odwrotnie.

[TOC]

Jak obliczyć temperaturę wrzenia?

Przykładając wodę jako przykład, prostym sposobem na obliczenie wartości temperatury wrzenia jest użycie jednej z jej właściwości kajgara; to znaczy wzrost temperatury wrzenia z powodu obecności substancji rozpuszczonych w roztworze wodnym.

Temperatura wrzenia wody wzrasta poprzez dodanie substancji rozpuszczonych z powodu interakcji między cząsteczkami wody a cząsteczkami substancji rozpuszczonych.

Wzrost temperatury wrzenia wody wynika z następującego wyrażenia matematycznego:

Może ci służyć: kwas galiczny: struktura, właściwości, uzyskiwanie, zastosowania

Δt_I = K_I · M

Δt_I = Zmiana temperatury wrzenia

K_I = gotowanie stałe

M = Moralność rozwiązania

Wzrost punktu zysku

Sama w sobie temperatury wrzenia nie można obliczyć, ale określić. Jednak poprzednie równanie pozwala obliczyć wzrost tej wartości. Poniższe ćwiczenie pozwala to wyjaśnić:

- Ćwiczenia

Oblicz zmienność temperatury wrzenia wody, dodając 30 g chlorku sodu (NaCl) do 250 g wody, wiedząc, że stała wrzenia (KE) ma wartość 0,52 ° C · kg/mol. NaCl Masa cząsteczkowa = 58,5 g/mol.

Jeśli temperatura wrzenia wody wynosi 100 ° C: jaka będzie wartość punktu wrzenia roztworu NaCl?

Pierwszy krok

Obliczanie moli NaCl:

Mole NaCl = 30 g / (58,5 g / mol)

= 0,513 moli

Drugi krok

Obliczanie moralności rozwiązania:

0,513 mole NaCl rozpuszczane są w 300 g wodzie. Aby uzyskać moralność rozwiązania, mole NaCl są pobierane do 1.000 g (kg).

Mole substancji rozpuszczonych/kg wody (Molealisty) = (0,513 mole/300 g wody) · (1000 g wody/kg wody)

= 1,71 moli/kg wody

Trzeci krok

Obliczanie wzrostu temperatury wrzenia z powodu dodania NaCL:

Δt_I = M · K_I

Δt_I = 1,71 (mol/kg wody) · 0,52 ºC · (kg wody/mol)

= 0,889 ºC

Czwarty krok

Obliczanie temperatury wrzenia roztworu NaCl:

T_INaCl = t_IH₂O +ΔTe

= 100 ° C +0,889 ºC

= 100 889 ºC

Przykłady punktów zysku

Woda

Normalna temperatura wrzenia wody wynosi 99,97 ° C. Ta wartość jest stosunkowo wysoka, biorąc pod uwagę niewielki rozmiar jej cząsteczki. Wyjaśnia go jednak jego niezwykła polaryza.

Atom tlenu ma większe powinowactwo do elektronów niż atom wodoru. Dlatego elektrony wiązania kowalencyjnego O-H poruszają się w kierunku tlenu, są ujemnie naładowane; podczas gdy atom wodoru, dodatnio załadowany.

Może ci służyć: wodorotlenek niklu (ii): struktura, właściwości, zastosowania, ryzyko

W wyniku tego cząsteczki wody są zanurzone. Może to oddziaływać z innymi cząsteczkami wody, stanowiąc siłę międzycząsteczkową, która przyczynia się do wzrostu temperatury wrzenia. Ponadto woda wykorzystuje atom tlenu do tworzenia mostów wodorowych z innymi cząsteczkami wody (h (h₂Oh).

Alkohol

Alkohole obecne w ich strukturze grupy. Te grupy są polarne, co generuje interakcję dipol-dipol między podobnymi cząsteczkami. Alkohole mogą również tworzyć mosty wodorowe. Te dwa interakcje reprezentują główny wkład w siły międzycząsteczkowe.

Siły te wyjaśniają, dlaczego temperatury wrzenia alkoholi są wyższe niż odpowiednie węglowodory. Głównymi czynnikami, które determinują punkty wrzenia w alkohole, to masa cząsteczkowa i jej struktura.

Temperatura wrzenia wzrasta poprzez zwiększenie liczby atomów węgla i maleje wraz z rozgałęzieniem. Na przykład: etanol ma temperaturę wrzenia 78,37 ° C, ale metanol 66 ° C i alkohol izopropylowy 80,3 °.

Obrazy olejne

Oleje są rozkładane przez ogrzewanie przed osiągnięciem temperatury wrzenia lub wrzenia, więc szacunki ich temperatury wrzenia są rzadkie i niedokładne. Szacowana temperatura wrzenia dla oleju sojowego wynosi 300 ° C.

Zamiast punktów wrzenia, ich punkty dymu lub spalania są zgłaszane. Są one osiągane po podgrzewaniu oleju do określonej temperatury, która wydaje się niebieskawo dymu, wskazującym na początek rozkładu oleju.

Poniżej przedstawiono przykłady punktu dymu niektórych olejków: olej migdałowy 221 ºC; Olej rzepakowy 220 ºC; Olej kokosowy 232 ºC; i oliwa z oliwek (Virgin) 210 ° C.

Złoto

Złoto to metal szlachetny o gęstości 19,32 g/cm³. Przedstawia wysoką temperaturę wrzenia, ze względu na obecność metalowego łącza. Istnieją jednak rozbieżności między zgłoszonymi wartościami dla jego temperatury wrzenia, co być może odzwierciedlają różnice w stopniu czystości próbek złota przedłożonych do badania.

Może ci służyć: potrójne kowalencyjne link

mleko

Mleko jest roztworem wodnym, które ma substancje rozpuszczone o różnej naturze i składu; sole, cukry, białko, lipidy, aminokwasy itp. Punkt wrzenia mleka jest nieco wyższy niż w przypadku wody, ze względu na to, jak powiązane te związki z wodą, więc trudniej jest ją odparować.

Cukier

Glukoza ma punkt fuzji 146 ° C, co pokrywa się z punktem rozkładu glukozy. Dlatego nie można uzyskać twojej temperatury wrzenia. Ta sama sytuacja występuje wraz z sacharozą, cukrem stołowym, który ma temperaturę topnienia 186 ° C i punkt rozkładu 186 ºC.

Temperatura topnienia jest temperaturą, w której element chemiczny lub związek przechodzi ze stanu stałego do stanu cieczy. Więc kiedy cukier rozkłada się, nie ma stabilnego cieczy do oznaczania jego temperatury wrzenia.

Żelazo

Żelazna temperatura wrzenia to 2.861 ºC. Ta wysoka wartość jest wyjaśniona dużą ilością energii niezbędnej do przezwyciężenia siły przyciągania między atomami metali. Ponadto konieczne jest przezwyciężenie wielu sił elektrostatycznych ze względu na strukturę w kształcie sieci metalowej.

Bibliografia

1. Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Chemia. (8 wyd.). Cengage Learning.
2. Wikipedia. (2020). Punkt wrzenia. Źródło: w:.Wikipedia.org
3. Helmestine, Anne Marie, pH.D. (11 lutego 2020). Definicja punktu kaucji w chemii. Odzyskane z: Thoughtco.com
4. Cedron J.; Landa v. I Robles J. (2011). Siły międzycząsteczkowe. Chemia ogólna. Odzyskany z: Korynta.PUCP.Edu.pe
5. Samuel Belcher. (S.F.). Złoto. Odzyskane z: chemii.Pomona.Edu
6. Don Ulin. (17 grudnia 2010). Jaki jest punkt kaucji dla cukierków? Odzyskane z: Indianapublicmedia.org
7. Helmestine, Anne Marie, pH.D. (11 lutego 2020). Jaki jest kaucja mleka? Odzyskane z: Thoughtco.com