L’innalzamento ebullioscopico è l’innalzamento della temperatura di ebollizione di una soluzione rispetto al suo solvente puro di partenza.
Differenza tra evaporazione ed ebollizione
Entrambe trattano il passaggio di stato da liquido a gassoso, ma l’evaporazione interessa solo le molecole superficiali, mentre l’ebollizione tutte le molecole del liquido.
Quando un liquido bolle ?
Un liquido ha sempre un certo numero di molecole che riescono a vincere le forze intermolecolari, per effetto dell’energia cinetica del liquido, cioè del calore contenuto. Il gas o vapore esercita una pressione, detta tensione di vapore. Quando la sua tensione di vapore supera la pressione atmosferica, il liquido bolle.
Fattori dell’innalzamento ebullioscopico
1° la temperatura di ebollizione dipende solo dal solvente: ogni solvente ha la sua costante ebullioscopica.
2° il soluto influenza la temperatura di ebollizione solo nel caso in cui il soluto si dissoci in ioni: una mole di glucosio incide come mezza mole di cloruro di sodio che si dissocia in 2 mezze moli.
Proprietà colligative
L’innalzamento Ebullioscopico è una delle 4 proprietà colligative delle soluzioni, assieme alla pressione osmotica, abbassamento relativo della tensione di vapore e abbassamento crioscopico.
Calcolo dell’innalzamento ebullioscopico
L’innalzamento ebullioscopico è la differenza tra le due temperature di ebollizione,
es dell’acqua di mare: 108° – 100° = 8°
La differenza tra le due temperature di ebollizione è = alla kostante x la molalità.
Ebullioscopia di una soluzione ionica
Se la sostanza disciolta si dissocia in ioni bisogna scrivere anche il numero di ioni, es NaCl si dissocia in Na+ e Cl-, cioè 2,
es Na2SO3 si dissocia in 2 Na+ e SO3–, cioè 3.
Delta T eb = Keb x m x i
dove delta T eb è innalzamento ebullioscopico, Kostante ebullioscopica, molalità, ioni o coefficiente di van ‘t Hoff o fattore di dissociazione.
Esercizio ebullioscopico 2 ioni
Calcola l’innalzamento di temperatura di una soluzione acquosa di 1 litro contenente 35 grammi di NaCl ?
Calcolo il solvente: 1000 – 35 = 965 g di acqua pura,
Peso di una mole di NaCl : 23 + 35,4 = 58,4
Calcolo moli: 35/58,4 = 0,6
calcolo molalità: 0,6 / 0,965 = 0,62
dissociazione NaCl: Na+ + Cl- 2 ioni
la costante dell’acqua pura: 0,512 °C·kg/mol
Delta T eb = Keb x m x i = 0,512 x 0,62 x 2 = 0,635° innalzamento
Temperatura di ebollizione: 100° + 0,635° = 100,635°
Esercizio ebullioscopico 3 ioni
Calcola l’innalzamento di temperatura di una soluzione acquosa di 1,5 litri contenenti 87,1 grammi di K2SO4 ?
Calcolo il solvente: 1500 – 87,1 = 1412,9 g di acqua pura,
moli di soluto 87,1/ 174,2 = 0,5
calcolo molalità: 0,5 / 1,4129 = 0,35
dissociazione K2SO4 = 2K+ e SO4– cioè 3 ioni
la costante dell’acqua pura: 0,512 °C·kg/mol
Delta T eb = Keb x m x i = 0,512 x 0,35 x 3 = 0,53°
Questa soluzione bolle a 100° + 0,53° = 100,53°
Il diagramma di Dühring
Il diagramma di Dühring riporta in ascissa la temperatura di ebollizione del solvente puro e in ordinata la temperatura di ebollizione della soluzione. Vi sono rappresentate delle rette, ogni retta corrisponde ad una diversa concentrazione di soluto.
Nell’immagine le diverse temperature in Fahrenheit per l’acqua e l’idrossido di sodio.