Ebuliometria

Ebuliometria, ebulioskopia – doświadczalna metoda wyznaczania masy cząsteczkowej różnych substancji na podstawie dokładnych pomiarów temperatury wrzenia roztworów słabych tych substancji na podstawie prawa Raoulta. Badania ebuliometryczne przeprowadza się za pomocą specjalnego przyrządu zwanego ebuliometrem. Nazwa pochodzi z łacińskiego czasownika ebullire (wrzeć) i greckiego skopein (widzieć). Podwyższenie temperatury wrzenia roztworu ze wzrostem stężenia nielotnej substancji rozpuszczonej nosi nazwę efektu ebulioskopowego i jest jedną z właściwości koligatywnych roztworów.

W roztworze idealnym podwyższenie temperatury wrzenia roztworu w stosunku do czystego rozpuszczalnika jest proporcjonalne do stężenia, zgodnie ze wzorami^[1.1][a]:

${\displaystyle \Delta T_{b}=Kx_{B}\approx K_{b}m_{B}}$

gdzie:

• ${\displaystyle \Delta T_{b}=T_{b(rr)}-T_{b(rp)}}$ – różnica temperatur wrzenia roztworu ${\displaystyle T_{b(rr)}}$ i czystego rozpuszczalnika ${\displaystyle T_{b(rp)}}$
• ${\displaystyle K}$ – stała równowagi potencjałów chemicznych rozpuszczalnika w stanie ciekłym i gazowym
• ${\displaystyle K_{b}}$ – stała ebulioskopowa
• ${\displaystyle x_{B}}$ – ułamek molowy substancji rozpuszczonej w roztworze
• ${\displaystyle m_{B}}$ – stężenie molalne (molalność) roztworu

Stała równowagi ${\displaystyle K}$ i stała ebulioskopowa ${\displaystyle K_{b}}$ to wartości empiryczne. Można je obliczyć ze wzorów:

Stała równowagi^[2]:

${\displaystyle K={\frac {RT_{b(rp)}^{2}}{\Delta _{v}H}}}$

Stała ebulioskopowa^[3]:

${\displaystyle K_{b}={\frac {RT_{b(rp)}^{2}M_{rp}}{\Delta _{v}H}}}$

gdzie:

• ${\displaystyle R}$ – stała gazowa
• ${\displaystyle T_{b(rp)}}$ – temperatura wrzenia czystego rozpuszczalnika [K]
• ${\displaystyle M_{rp}}$ – masa molowa rozpuszczalnika
• ${\displaystyle \Delta _{v}H}$ – molarne ciepło parowania rozpuszczalnika

Wartość stałej ebulioskopowej ${\displaystyle K_{b}}$ dla wybranych rozpuszczalników:

• kriometria