Prawo Raoulta. Lbuliometria i kriometria cz. II
P że temperatura wrzenia roztworu T jest wyższa niż czystego rozpuszczalnika T0. Dla roztworów rozcieńczonych, jak wykazuje doświadczenie, podwyższenie temperatury wrzenia JT jest również wprost proporcjonalne do liczby gramocząsteczek substancji rozpuszczonych w określonej masie rozpuszczalnika i nie zależy od rodzaju tej substancji: Jiiizwa rozpuszczalnika Wzór Stała ©bulionie tryczna Temperatura wrzenia.
– Woda H2O 0,515 100
– Amoniak NH3 0,34 -33,35
– Etanol C2H5OH 1,04 -78,37
– Dwutlenek siarki so2 1,45 -10,0
– Benzen ' C6H6 2,64 -80,09
– Kwas octowy CHJCOOH 3,07 118,1
– Chloroform CBTClj 3,80 61,26
– Czterochlorek węgla CC14 4,88 76,7
– Kwas siarkowy n2so 5,33 338
E oznacza tu pewną stałą charakterystyczną dla rozpuszczalnika, tzw. wrzenia AT wywołane przez rozpuszczenie m g substancji w mg rozpuszczalnika, można z powyższego równania obliczyć ciężar cząsteczkowy substancji rozpuszczonej M.
Pomiar temperatury wrzenia może być wykonany w prostym przyrządzie, zwanym ebuliometrem, pomysłu W. Swiętosławskiego
(rys. 24). W jajowatym naczyniu A ogrzewa się badaną ciecz do wrzenia za pomocą palnika P. Powstająca para uchodząc rurką B porywa z sobą wrzącą ciecz i przez przewężenie E wyrzuca ją na gniazdko G, napełnione rtęcią, w której zanurzona jest kulka termometru wskazującego temperaturę wrzenia. Para wędruje do chłodnicy C, gdzie ulega kondensacji, po czym skroplmy poprzez rurkę D spływają z powrotem do A.
Opisaną tu metodę oznaczania ciężaru cząsteczkowego, tzw. metodę ebuliometryczną, stosuje się w praktyce bardzo często, gdy chodzi o substancje nielotne, których ciężar cząsteczkowy nie może być oznaczony żadną z metod podanych dla gazów i par (§ 15). Do tego samego celu służyć też może inna metoda, polegająca na pomiarze temperatury krzepnięcia roztworu, tzw. metoda kriometryczna. Jak to wykazał Raoult, roztwory substancji nielotnych krzepną w temperaturze niższej niż czysty rozpuszczalnik. Wynika to również z przebiegu krzywych prężności pary roztworu oraz rozpuszczalnika ciekłego i stałego w pobliżu punktu potrójnego {rys. 25). Obniżenie temperatury krzepnięcia AT jest wprost proporcjonalne do liczby moli substancji rozpuszczonej i da się wyrazić wzorem analogicznym do wzoru na podwyższenie temperatury wrzenia.
J/=/L ,T> (IV,2a) m0M ’ gdzie K — stała kriometryczna lub molowe obniżenie temperatury krzepnięcia — ma znaczenie analogiczne do stałej E we wzorze (IV,2), lecz inną wartość liczbową (tabl. 4).