Projets scientifiques de la température d'ébullition d'eau salée

July 13

Projets scientifiques de la température d'ébullition d'eau salée


Pour un composé tel que l'eau à ébullition, les molécules doivent absorber suffisamment d'énergie - le plus souvent sous la forme de chaleur - pour les molécules de surmonter les forces qui les attirent vers d'autres molécules d'eau. Toute substance ayant un point d'ébullition plus élevé que l'eau provoque la quantité d'énergie nécessaire pour induire l'ébullition à augmenter. Les chimistes appellent cela "le point d'ébullition d'élévation», et il applique à tous les composés, non seulement l'eau. Les chimistes classent encore cela comme une propriété colligative, ce qui signifie que l'effet ne dépend de la quantité de substance dissoute dans l'eau, non pas sur l'identité de la substance.

Vérification de point d'ébullition Altitude

L'expérience la plus simple à l'égard de l'eau bouillante salée consiste simplement à vérifier l'élévation du point d'ébullition de l'eau contenant du sel dissous. Parce que la plupart des thermomètres possèdent une précision suffisante pour déterminer de façon fiable le point à 0,1 degrés Celsius d'ébullition, l'étudiant doit d'abord mesurer le point d'eau pure d'ébullition et de soustraire cette valeur du point d'eau salée bouillante. Cela fournira l'élévation du point d'ébullition - l'augmentation degrés Celsius dans le point d'ébullition d'eau causée par le sel. Une approche légèrement plus scientifique impliquerait mesurer soigneusement la quantité de sel - de préférence sur un équilibre ou d'échelle, mais même par cuillère à café ou à soupe suffirait - et la mesure de l'élévation du point d'ébullition après chaque addition de sel.

Détermination de la quantité de sel

L'équation qui régit l'élévation du point d'ébullition est delta (T) = IKM, où delta (T) représente l'augmentation du point d'ébullition, m représente la molalité de la solution, i est le facteur van't Hoff, qui indique le nombre des particules libérées par unité de formule, ou deux dans le cas de NaCl, et K représente le point d'ébullition altitude constante pour le liquide sous enquête - dont la valeur de l'eau est 0.512 degrés Celsius par molal. Molalité, à son tour, représente les moles de particules dissoutes par kg d'eau et les moles de particules dissoutes est donnée par le nombre de grammes de matière divisée par son poids moléculaire. En termes plus compréhensibles: si l'expérimentateur connaît l'identité de la substance dissoute dans l'eau, la masse de l'eau avant que la substance a été dissoute dans, et l'ampleur de l'élévation du point d'ébullition induite, puis elle peut calculer en arrière pour déterminer le la quantité de sel dans l'eau.

Prédire Point d'ébullition

L'équation décrit dans la section ci-dessus, delta (T) = IKM, peut également être utilisé pour prédire le nouveau point d'ébullition d'eau après l'expérimentateur a dissous une quantité connue de sel. Ceci est simplement une question de la résolution pour delta (T) au lieu de la masse de sel. Une expérience relativement simple consisterait à démontrer que l'équation est vrai et peut prédire avec précision du point d'ébullition d'altitude. Une approche légèrement plus avancée pourrait inclure répétant les mesures avec d'autres sels tels que le chlorure de potassium ou le bromure de lithium, afin de démontrer que l'effet ne dépend pas de l'identité des particules dissoutes.

Vérification du facteur Hoff van't

Le delta de l'équation (T) = ikm prédit qu'une substance qui libère plus de particules par unité de formule va induire un plus grand point d'ébullition élévation d'une substance qui libère moins de particules. Dans le cas du chlorure de sodium ou NaCl, le sel se dissout pour produire deux particules par unité de formule. Dans ce cas, un atome positif de sodium, Na +, et d'un atome de chlore négatif, Cl-. Ainsi, le terme i en delta (T) = ikm serait égal à 2. Un sel qui a libéré trois particules quand il dissout serait alors présenter i = 3 et doit donc montrer un 50 pour cent plus grand point d'ébullition d'altitude.

Détermination expérimentale de poids moléculaire

Pour les étudiants avancés, point d'ébullition élévation permet un expérimentateur de déterminer expérimentalement le poids moléculaire de poids ou de la formule d'une substance. La méthode est similaire à la méthode utilisée pour déterminer la quantité de sel, à l'exception qu'au lieu d'utiliser le poids de la formule connue de chlorure de sodium et déterminer le nombre de grammes de chlorure de sodium, dans ce cas, l'expérimentateur pèse soigneusement un nombre connu de grammes de sodium chlorure et détermine ensuite le poids de la formule. Cela représente une expérience de laboratoire commun pour la première année les étudiants en chimie de l'université.