Comprender el concepto
El método de elevación del punto de ebullición se basa en el principio de que la adición de un soluto no volátil a un disolvente aumenta el punto de ebullición del disolvente. La extensión de esta elevación es directamente proporcional a la molalidad de la solución.
La ecuación
La ecuación que relaciona la elevación del punto de ebullición (ΔTb) con la molalidad (m) de la solución es:
ΔTb =Kb * m
donde:
* ΔTb =Cambio en el punto de ebullición (en °C)
* Kb =Constante ebullioscópica del disolvente (en °C kg/mol)
* m =Molalidad de la solución (en mol/kg)
Pasos para determinar la masa molar
1. Prepare la solución:
* Disuelva un peso conocido (w) de ácido acético en un peso conocido (W) de un disolvente adecuado (p. ej., agua).
2. Mida la elevación del punto de ebullición:
* Determinar el punto de ebullición del disolvente puro (Tb(solvente)).
* Medir el punto de ebullición de la solución (Tb(solución)).
* Calcular la elevación del punto de ebullición:ΔTb =Tb(solución) - Tb(disolvente)
3. Determine la molalidad:
* Conoces la elevación del punto de ebullición (ΔTb) y la constante ebullioscópica (Kb) del disolvente.
* Utilice la ecuación ΔTb =Kb * m para resolver la molalidad (m).
4. Calcule la masa molar:
* Molalidad (m) =moles de soluto / kg de solvente
* Conoces el peso del soluto (w) y el peso del disolvente (W).
* Reordena la ecuación de molalidad para resolver los moles de soluto:
moles de soluto =m * W (en kg)
* Masa molar (M) =peso de soluto (w) / moles de soluto
Ejemplo
Digamos que disuelve 1,00 g de ácido acético en 100 g de agua. La constante ebullioscópica del agua es 0,512 °C kg/mol. Se mide una elevación del punto de ebullición de 0,15 °C.
1. Elevación del punto de ebullición: ΔTb =0,15 °C
2. Molaridad:
* 0,15 °C =0,512 °C kg/mol * m
* m =0,15 °C / 0,512 °C kg/mol =0,293 mol/kg
3. Moles de ácido acético:
* moles de ácido acético =0,293 mol/kg * 0,100 kg =0,0293 mol
4. Masa molar:
* Masa molar =1,00 g / 0,0293 mol =34,2 g/mol
Notas importantes:
* Elección de disolvente: El disolvente debe ser no volátil y tener una constante ebullioscópica conocida.
* Precisión: La precisión de este método depende de mediciones precisas de temperatura y peso.
* Condiciones ideales: Este método supone un comportamiento ideal de la solución.
La masa molar real del ácido acético es 60,05 g/mol. El resultado de este experimento es significativamente menor debido a las limitaciones del método y posibles errores experimentales.
