Жоспары:
1.Сұйытылған ерітінділердің қайнау-қату температуралары.
2.Раульдің екінші заңы.
5.Криоскопия және эбулоскопия әдістердің қолданылуы
Лекция мәтіні:
Ерітінділердің қату және қайнау температуралары оның үстіндегі қаныққан бу қысымына байланысты болады.Ерітінділер таза еріткішке қарағанда төмен температурада қатады және жоғары температурада қайнайды.ерітінділердің қату және қайнау процестерін француз ғалымы Рауль бөге-шегесіне зерттеп, 1822 жылы Раульдің екінші заңы деп аталған заңдылықты ашты.
«Ерітінділердің қату температурасының төмендеуі немесе қайнау температурасының жоғарылауы оның моляльдық концентрациясына тура пропорционал болады.
ΔΤ қату =K·m(4)
Мұндағы ΔΤ – қату температурасының төмендеуі, m = 1000 n / w- молялдық концентрация, n – еріген заттың моль саны, w – еріткіштің массасы,K- криоскопиялық тұрақты деп аталатын коэффициент. (грекше криос-суық деген сөз).
Криоскопиялық тұрақты – тұрақты шама болып табылады.
m=1 болса, ΔΤ=K. Криоскопиялық тұрақты еріген зат және еріткіштің табиғатына байланысты болмайды.
ЕріткішК
Н2О1,86
С6Н65,12
СН3СООН3,90
Криоскопиялық константамен эбулоскопиялық деп атауға болады.(латынша эбулио – қайнау). Е – эбулоскопиялық константа. Ол тек белгілі еріткішке ғана тән және 1 моль бейэлектролитті 1 кг еріткіште еріткенде қайнау температурасы қанша градусқа көтерілетінін көрсететін шама.
ЗатЕ
Н2О0,516
С6Н62,57
Анилин3,69
Этил спирті1,16
Сірке қышқылы3,10
Қайнау температурасы жоғарылауының математикалық өренгі 4-теңдеуге ұқсас болады. Тек мұнда криоскопиялық константаның орнында эбулоскопиялық константа болады.
ΔΤ қайнау =Е·m (5)
Ерітінділердің қату температурасын өлшеуге негізделген әдістерді криоскопиялық әдістер, ал қайнау температурасының жоғарылауына негізделген әдістерді эбулоскопиялық әдістер деп атайды. Ерітділердің қату және қайнау температурасын есептеуге Бекманның диференциялық термометр қолданылады. Бұл термометрдің 5-60С-қа бөлінген шкаласы бар.
Әрбір градус өз кезегінде градустың 10-нан 100-ден бір бөлегіне бөлінген. Сондықтан лупаның көмегімен 0,002 К-ге дейінгі дәлдікпен есептеулер жүргізуге болады. Бұл термометрдің ерекшелігі копиляр түтіктің жоғарғы жағында сынап құйылған қосымша резервуар болады. ΔΤ- анықтағанда алдымен таза еріткіштің қайнау (қату) температурасын, есептеп, одан кейін ерітінділердің қайнау (қату) температурасын өлшейді. Екуінің айырмашылығы ΔΤ-ны құрайды. Криоскопиялық әдісте көп жағдайда заттардың молекулалық массасын анықтау үшін қолданылады. Раульдің екінші заңынан
ΔT=K·1000·n/W(6)
Мұндағы К-судың криоскопиялық константасы, n – еріген заттың моль саны, w-еріткіштің массасы.
n=m/M
Бұдан
M=K·1000·n/WΔT
Мысалы қанттың ерітіндісінде 25 10-3кг суда 17 10-5кг қант еріген болса,ол 273,123 К температурада қатады.
М=1,86·1000·17·10-5 кг /25 10-3·0,037 ⋲342