Progetti di scienza di temperatura dell'acqua sale di ebollizione

Progetti di scienza di temperatura dell'acqua sale di ebollizione

Per un composto come l'acqua a bollire, le molecole devono assorbire abbastanza energia--solitamente sotto forma di calore--per le molecole superare le forze che li attirano ad altre molecole di acqua. Qualsiasi sostanza con un più alto punto di ebollizione rispetto all'acqua farà sì che la quantità di energia richiesta per indurre la bollitura per aumentare. Chimici si riferiscono a questo come "punto di ebollizione elevazione", e si applica a tutti i composti, non solo acqua. Chimici ulteriormente classificare questo come una proprietà colligative, che significa che l'effetto dipende solo dalla quantità di sostanza disciolta in acqua, non sulla identità della sostanza.

Verificare la quota altimetrica del punto di ebollizione

L'esperimento più semplice per quanto riguarda acqua bollente salata coinvolge semplicemente verificare l'elevazione del punto di ebollizione di acqua contenente sale dissolto. Perché la maggior parte dei termometri possiedono sufficiente precisione per determinare in modo affidabile il punto di ebollizione a entro 0,1 gradi Celsius, lo studente dovrebbe innanzitutto misurare il punto di ebollizione dell'acqua pura e sottrarre questo valore dal punto di ebollizione dell'acqua salata. Ciò fornirà l'elevazione del punto di ebollizione..--l'aumento di gradi Celsius in punto di ebollizione dell'acqua causata dal sale. Un approccio leggermente più scientifico comporterebbe attentamente la quantità di sale..--preferibilmente d' che un equilibrio o la scala, ma anche di cucchiaino o cucchiaio sarebbe sufficiente..--e misura l'elevazione del punto di ebollizione dopo ogni aggiunta di sale.

Determinare la quantità di sale

L'equazione che governa la quota altimetrica del punto di ebollizione è delta(T) = iKm, dove delta(T) rappresenta l'aumento del punto di ebollizione, m rappresenta la Molalità della soluzione, i è il fattore di Van ' t Hoff, che indica il numero di particelle per unità di formula, o due nel caso di NaCl rilasciato, e K rappresenta la costante di elevazione del punto di ebollizione del liquido sotto inchiesta - il valore di cui per acqua è 0,512 gradi Celsius per molal. Molalità, a sua volta, rappresenta le talpe di particelle dissolte per chilogrammo di acqua e le talpe di particelle dissolte è data dai grammi di sostanza diviso dal suo peso molecolare. In termini più comprensibili: se lo sperimentatore conosce l'identità della sostanza disciolta in acqua, la massa dell'acqua prima della sostanza è stato dissolto in esso e la grandezza dell'elevazione indotta di punto di ebollizione, poi lei può calcolare all'indietro per determinare la quantità di sale nell'acqua.

Punto di ebollizione di predizione

L'equazione descritta nella sezione precedente, delta(T) = iKm, allo stesso modo può essere usato per predire il nuovo punto di ebollizione di acqua dopo che lo sperimentatore è sciolta una quantità nota di sale in esso. Questo è semplicemente una questione di risolvere per delta(T) anziché per la massa di sale. Un relativamente semplice esperimento comporterebbe che dimostrano che l'equazione vale e può prevedere con precisione la quota altimetrica del punto di ebollizione. Un approccio leggermente più avanzato potrebbe includere ripetendo le misurazioni con altri sali, quali cloruro di potassio o bromuro di litio, per dimostrare che l'effetto non dipende l'identificazione delle particelle disciolte.

Verifica il Van ' t Hoff fattore

L'equazione delta(T) = iKm predice che una sostanza che rilascia più particelle per unità di formula indurrà un'altitudine di punto di ebollizione più grande rispetto a una sostanza che rilascia meno particelle. Nel caso di cloruro di sodio, o NaCl, il sale si dissolvono per produrre due particelle per unità di formula. In questo caso, un atomo di sodio positivo, Na + e un atomo di negativo cloruro, Cl-. Così, i termine in delta(T) = iKm sarebbe pari a 2. Un sale che rilasciato tre particelle quando si è dissolto esibirebbe quindi i = 3 e pertanto dovrebbe mostrare un'elevazione di punto di ebollizione maggiore di 50 per cento.

Determinazione sperimentale del peso molecolare

Per studenti di livello avanzato, punto di ebollizione elevazione permette uno sperimentatore determinare sperimentalmente il peso molecolare o il peso di formula di una sostanza. Il metodo è simile al metodo utilizzato per determinare la quantità di sale, tranne che invece di utilizzare il noto peso formula di cloruro di sodio e determinare i grammi di cloruro di sodio, in questo caso lo sperimentatore pesa accuratamente fuori un numero noto di grammi di cloruro di sodio e quindi determina peso formula. Questo rappresenta un esperimento di laboratorio comune per gli studenti di chimica del primo anno di college.