Beregn molær masse af eddikesyre via kogepunktsforhøjelse

Forstå konceptet

Højdekogepunktsmetoden bygger på princippet om, at tilsætning af et ikke-flygtigt opløst stof til et opløsningsmiddel hæver opløsningsmidlets kogepunkt. Omfanget af denne forhøjelse er direkte proportional med opløsningens molalitet.

Ligningen

Ligningen, der relaterer kogepunktsstigningen (ΔTb) til opløsningens molalitet (m) er:

ΔTb =Kb * m

Hvor:

* ΔTb =Ændring i kogepunkt (i °C)

* Kb =Ebullioskopisk konstant for opløsningsmidlet (i °C kg/mol)

* m =opløsningens molalitet (i mol/kg)

Trin til at bestemme molær masse

1. Forbered løsningen:

* Opløs en kendt vægt (w) af eddikesyre i en kendt vægt (W) af et egnet opløsningsmiddel (f.eks. vand).

2. Mål kogepunktshøjden:

* Bestem kogepunktet for det rene opløsningsmiddel (Tb(opløsningsmiddel)).

* Mål opløsningens kogepunkt (Tb(opløsning)).

* Beregn kogepunktsstigningen:ΔTb =Tb(opløsning) - Tb(opløsningsmiddel)

3. Bestem molaliteten:

* Du kender kogepunktsstigningen (ΔTb) og den ebullioskopiske konstant (Kb) for opløsningsmidlet.

* Brug ligningen ΔTb =Kb * m til at løse for molaliteten (m).

4. Beregn molmassen:

* Molalitet (m) =mol opløst stof / kg opløsningsmiddel

* Du kender vægten af det opløste stof (w) og vægten af opløsningsmidlet (W).

* Omarranger molalitetsligningen for at løse antallet af mol opløst stof:

mol opløst stof =m * W (i kg)

* Molær masse (M) =vægt af opløst stof (w) / mol opløst stof

Eksempel

Lad os sige, at du opløser 1,00 g eddikesyre i 100 g vand. Den ebullioskopiske konstant for vand er 0,512 °C kg/mol. Du måler en kogepunktsstigning på 0,15 °C.

1. Kogepunktshøjde: ΔTb =0,15 °C

2. Moralitet:

* 0,15 °C =0,512 °C kg/mol * m

* m =0,15 °C / 0,512 °C kg/mol =0,293 mol/kg

3. Moler eddikesyre:

* mol eddikesyre =0,293 mol/kg * 0,100 kg =0,0293 mol

4. Molar masse:

* Molær masse =1,00 g / 0,0293 mol =34,2 g/mol

Vigtige bemærkninger:

* Opløsningsmiddelvalg: Opløsningsmidlet skal være ikke-flygtigt og have en kendt ebullioskopisk konstant.

* Nøjagtighed: Nøjagtigheden af denne metode afhænger af nøjagtige målinger af temperatur og vægt.

* Ideelle forhold: Denne metode forudsætter ideel opførsel af løsningen.

Den faktiske molære masse af eddikesyre er 60,05 g/mol. Resultatet fra dette eksperiment er væsentligt lavere på grund af metodens begrænsninger og mulige eksperimentelle fejl.