BOILING POINT: KONSEPTO, PAGKALKULA AT MGA HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang punto ng kumukulo ay ang temperatura kung saan ang singaw ng presyon ng likido ay katumbas ng presyon ng atmospera sa silid o kompartimento. Ang likido ay nagiging singaw. Sa yugtong ito, lumilitaw ang mga bula na tumataas patungo sa ibabaw ng likido at pagtakas sa hangin.

Sa kabilang banda, ang normal o karaniwang punto ng kumukulo ay ang temperatura kung saan ang isang likido na kumukulo sa antas ng dagat; iyon ay, sa isang kapaligiran ng presyon (101.325 kPa). Samantala, tinukoy ng IUPAC (1982) ang punto ng kumukulo bilang temperatura kung saan ang isang likido ay kumukulo sa presyon ng 100,000 kPa.

Ang lahat ng mga likido ay magsisimulang kumulo dahil ang kanilang singaw ng singaw ay katumbas ng panlabas na presyon. Pinagmulan: Ervins Strauhmanis sa pamamagitan ng Flickr (https://www.flickr.com/photos/ervins_strauhmanis/18775075796)

Ang normal na punto ng kumukulo ng tubig ay 99.97ºC. Ngunit, sa rurok ng Mount Everest, sa isang taas sa itaas ng antas ng dagat na 8,848 m at isang presyon ng atmospera na 34 kPa, ito ay 71 ºC. Ang inirekumendang IUPAC na pamantayang punto ng kumukulo ay 99.61ºC sa isang presyon ng 100.00 kPa (1 bar).

Mula sa itaas ay sumusunod na ang presyur ng atmospera ay isang pagtukoy kadahilanan sa halaga ng punto ng kumukulo, dahil ito ay ang presyon na dapat na maabot ng isang likido upang pakuluan. Ang mas mataas na presyon ng atmospera ng isang likido ay nakalantad sa, mas mataas ang punto ng kumukulo. Ang kabaligtaran ay totoo rin.

Paano makalkula ang kumukulong punto?

Ang pagkuha ng tubig bilang isang halimbawa, isang simpleng paraan upang makalkula ang halaga ng punto ng kumukulo ay sa pamamagitan ng paggamit ng isa sa mga pinagsama-samang katangian; iyon ay, ang pagtaas sa pagkulo ng kumukulo nito dahil sa pagkakaroon ng mga solute sa may tubig na solusyon.

Ang tubig na kumukulo ay nagdaragdag sa pagdaragdag ng mga solute, dahil sa pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga molekula ng tubig at mga molekulang molekula.

Ang pagtaas sa kumukulong punto ng tubig ay ibinibigay ng sumusunod na expression ng matematika:

ΔT _e = K _e m

ΔT _e = pagkakaiba-iba ng punto ng kumukulo

K _e = kumukulo tuloy

Unang hakbang

Pagkalkula ng mga moles ng NaCl:

moles ng NaCl = 30 g / (58.5 g / mol)

= 0.513 mol

Pangalawang hakbang

Pagkalkula ng molidad ng solusyon:

Ang 0.513 moles ng NaCl ay natunaw sa 300 g ng tubig. Upang makuha ang kahusayan ng solusyon, ang mga moles ng NaCl ay dinala sa 1,000 g (kg).

Mga nunalya ng solute / kg ng tubig (pagkakalupit) = (0.513 moles / 300 g ng tubig) · (1000 g ng tubig / kg ng tubig)

= 1.71 moles / kg ng tubig

Pangatlong hakbang

Pagkalkula ng pagtaas ng kumukulo dahil sa pagdaragdag ng NaCl:

ΔT _e = mK _e

ΔT _e = 1.71 (mol / kg ng tubig) · 0.52 ºC · (kg ng tubig / mol)

= 0.889 ºC

Pang-apat na hakbang

Pagkalkula ng kumukulong punto ng solusyon sa NaCl:

T _e NaCl = T _e H ₂ O + ΔTe

= 100 ºC + 0.889 ºC

= 100.889 ºC

Mga halimbawa ng mga punto ng kumukulo

Tubig

Ang normal na punto ng kumukulo ng tubig ay 99.97ºC. Ang halagang ito ay medyo mataas dahil sa maliit na sukat ng molekula nito. Gayunpaman, ipinaliwanag sa pamamagitan ng hindi pangkaraniwang polaridad nito at ang kakayahang magtatag ng mga bono ng hydrogen sa mga kalapit o nauugnay na mga molekula.

Ang oxygen atom ay may isang mas mataas na ugnayan para sa mga electron kaysa sa hydrogen atom. Samakatuwid, ang mga electron ng OH covalent bond ay lumilipat patungo sa oxygen, na iniwan itong negatibong sisingilin; habang ang atom ng hydrogen, positibong sisingilin.

Bilang resulta nito, ang mga molekula ng tubig ay mga dipoles na maaaring makipag-ugnay sa iba pang mga molekula ng tubig, na bumubuo ng isang intermolecular na puwersa na nag-aambag sa pagtaas ng kumukulo. Bilang karagdagan, ginagamit ng tubig ang atom ng oxygen upang mabuo ang mga bono ng hydrogen kasama ang iba pang mga molekula ng tubig (H ₂ O-HOH).

Alkohol

Ang mga alkohol ay may mga pangkat ng OH sa kanilang istraktura. Ang mga pangkat na ito ay polar, na bumubuo ng pakikipag-ugnay ng dipole-dipole sa pagitan ng mga katulad na molekula. Ang mga alkohol ay maaari ring makabuo ng mga bono ng hydrogen. Ang dalawang pakikipag-ugnay na ito ay kumakatawan sa pangunahing mga kontribusyon sa mga puwersa ng intermolecular.

Ang mga puwersang ito ay nagpapaliwanag kung bakit ang mga kumukulo na mga punto ng alkohol ay mas mataas kaysa sa kaukulang mga hydrocarbons. Ang mga pangunahing kadahilanan na tumutukoy sa mga punto ng kumukulo sa alkohol ay ang molekulang molekular at istraktura nito.

Ang pagtaas ng kumukulo ay nagdaragdag sa pagtaas ng bilang ng mga carbon atoms at bumababa ng sumasanga. Halimbawa: ang ethanol ay may isang punto ng kumukulo na 78.37ºC, ngunit ang methanol ay may isang punto ng kumukulo na 66ºC, at ang isopropyl alkohol ay may isang punto ng kumukulo na 80.3ºC.

Mga langis

Ang mga langis ay nabubulok sa pamamagitan ng pag-init bago maabot ang kumukulo o kumukulo, kaya ang mga pagtatantya ng kanilang mga punto ng kumukulo ay mahirap makuha at hindi wasto. Ang tinantyang punto ng kumukulo para sa langis ng toyo ay 300ºC.

Sa halip na mga punto ng kumukulo, iniulat ang usok o pagsunog ng mga puntos. Nakamit ang mga ito sa pamamagitan ng pag-init ng isang langis sa isang tiyak na temperatura, kung saan lumilitaw ang isang malabo na usok, na nagpapahiwatig ng simula ng pagkabulok ng langis.

Ang mga sumusunod ay mga halimbawa ng usok ng usok ng ilang mga langis: langis ng almond 221ºC; langis ng kanola 220 ° C; langis ng niyog 232 ° C; at langis ng oliba (birhen) 210 ºC.

Ginto

Ang ginto ay isang mahalagang metal na may density na 19.32 g / cm ³ . Ito ay may isang mataas na punto ng kumukulo, dahil sa pagkakaroon ng bono ng metal. Gayunpaman, may mga pagkakaiba-iba sa pagitan ng mga halagang naiulat para sa pagkulo nito, na marahil ay sumasalamin sa mga pagkakaiba-iba sa antas ng kadalisayan ng mga halimbawang ginto na nasasakop sa pag-aaral.

Gatas

Ang gatas ay isang may tubig na solusyon na nagtatanghal ng mga solute ng iba't ibang kalikasan at komposisyon; asing-gamot, asukal, protina, lipid, amino acid, atbp. Ang kumukulong punto ng gatas ay bahagyang mas mataas kaysa sa tubig, dahil sa pagkakapareho ng mga compound na ito sa tubig, na ginagawang mas mahirap na maalis ito.

Asukal

Ang glucose ay may natutunaw na punto ng 146ºC, na coincides sa punto ng agnas ng glucose. Samakatuwid, hindi mo makuha ang punto ng kumukulo. Ang parehong sitwasyon ay nangyayari sa sukrosa, asukal sa talahanayan, na may pagtunaw na 186ºC at isang punto ng agnas ng 186ºC.

Ang natutunaw na punto ay ang temperatura kung saan ang isang elemento o kemikal na tambalan ay mula sa solidong estado patungo sa likidong estado. Samakatuwid, kapag ang asukal ay nabubulok, walang matatag na likido para sa pagtukoy ng puntong kumukulo.

Bakal

Ang kumukulong punto ng bakal ay 2,861 ºC. Ang mataas na halaga na ito ay ipinaliwanag ng malaking halaga ng enerhiya na kinakailangan upang pagtagumpayan ang kaakit-akit na puwersa sa pagitan ng mga metal atoms. Bukod dito, maraming mga puwersa ng electrostatic na kailangang malampasan dahil sa istruktura na tulad ng web ng metal.

Mga Sanggunian

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
2. Wikipedia. (2020). Punto ng pag-kulo. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Pebrero 11, 2020). Kahulugan ng Boiling Point sa Chemistry. Nabawi mula sa: thoughtco.com
4. Cedrón J .; Landa V. & Robles J. (2011). Intermolecular pwersa. Pangkalahatang kimika. Nabawi mula sa: corinto.pucp.edu.pe
5. Samuel Belcher. (sf). Ginto. Nabawi mula sa: chemistry.pomona.edu
6. Don Ulin. (Disyembre 17, 2010). Ano ang Boiling Point Para sa Kendi? Nabawi mula sa: indianapublicmedia.org
7. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Pebrero 11, 2020). Ano ang Boiling Point ng Gatas? Nabawi mula sa: thoughtco.com