Come trovare il punto di ebollizione

Punto di ebollizione - Definizione

Il punto di ebollizione di una sostanza può essere definito come la temperatura in cui una sostanza cambia il suo stato fisico da liquido a vapore. Dalle sostanze che ci circondano dovremmo essere in grado di capire che quelli che sono già allo stato gassoso hanno punti di ebollizione molto bassi ei punti di ebollizione aumentano se una sostanza è liquida o solida.

Cos'è il punto di ebollizione?

Sappiamo che quando una sostanza è nella forma liquida le molecole hanno interazioni che le tengono insieme. Mentre aumentiamo la temperatura, stiamo fornendo energia termica che viene convertita all'energia cinetica delle molecole. Questo è indicato dalla bollitura dove osserviamo una formazione di bolle. Se l'energia cinetica è sufficiente per superare le interazioni tra le molecole nella soluzione, quelle molecole possono sfuggire dalla soluzione e spostarsi nella fase gassosa. La temperatura in questo momento è indicata come punto di ebollizione e la pressione dell'ambiente circostante in questo momento è uguale alla pressione del vapore della sostanza gassosa.

Il punto di ebollizione cambia in base al tipo di interazioni intermolecolari di una sostanza. Più forti sono le interazioni, ad es. Legami idrogeno, legami ionici più alti, il punto di ebollizione. Se le interazioni sono deboli, il punto di ebollizione è basso. Per esempio. Le forze di Vanderwaal.

Punto di ebollizione normale

È stato osservato che il punto di ebollizione è una funzione della pressione (cambia con la pressione). Il punto di ebollizione normale è la temperatura alla quale una sostanza cambia il suo stato fisico da liquido a vapore sotto la pressione atmosferica (solitamente 1 atm).

Come trovare il punto di ebollizione di una sostanza

Ci sono molti modi per trovare il punto di ebollizione di una sostanza.

Usando il grafico di temperatura ed entalpia per trovare il punto di ebollizione

Ecco come cambia il calore in base alla temperatura. 

un. Solido aumento della temperatura
b. Transizione fase solida / liquida (notare che la temperatura è costante = punto di fusione)
c. Temperatura crescente liquido
d. Passaggio tra fase liquida e fase vapore (notare che la temperatura è costante = punto di ebollizione)
e. Temperatura di aumento del vapore 

Dal grafico, possiamo identificare la transizione di fase da liquido a vapore e prendere la temperatura corrispondente come punto di ebollizione. 

Utilizzando il grafico della pressione del vapore e della temperatura per trovare il punto di ebollizione

Per ogni sostanza, possiamo trovare la sua pressione di vapore a diverse temperature e disegnare un grafico. Le pressioni del vapore potrebbero essere ottenute sperimentalmente.

 Con questo, possiamo trovare punti di ebollizione della sostanza a, bec in qualsiasi data pressione. Perché,

Punto di ebollizione = Temperatura alla quale la pressione del vapore = Pressione esterna del circostante.

La linea tratteggiata orizzontale mostra come i punti di ebollizione della sostanza variano a temperatura atmosferica. Guardando la variazione, potremmo dire interazioni forza di molecolare: a < b < c

Potremmo anche vedere che abbassando la pressione, le sostanze bollono a temperature più basse. Per esempio, se prendiamo l'acqua, a 101,3 kPa (1 atm) bolle a 100⁰C ma a 50kPa l'acqua bolle a 78 ⁰C.

Individuazione del punto di ebollizione, se sono noti cambiamenti di vaporizzazione tra entalpia e entropia