的沸点是所述液体的蒸气压力等于在房间或隔室中的大气压力时的温度。液体变成蒸气。在此阶段,气泡会朝液体表面上升并逸出到空气中。
另一方面,正常或标准沸点是指液体在海平面沸腾的温度。即在一个大气压(101.325 kPa)下。同时,IUPAC(1982)将沸点定义为在100,000 kPa压力下液体沸腾的温度。
当蒸汽压力等于外部压力时,所有液体将开始沸腾。来源:通过Flickr的Ervins Strauhmanis(https://www.flickr.com/photos/ervins_strauhmanis/18775075796)
水的正常沸点为99.97ºC。但是,在珠穆朗玛峰的最高峰,海拔8848 m,大气压力为34 kPa,为71ºC。IUPAC建议在100.00 kPa(1巴)的压力下标准沸点为99.61ºC。
由上可知,大气压力是沸点值的决定因素,因为它是液体必须达到沸腾的压力。液体所承受的大气压越高,其沸点就越高。反之亦然。
怎么计算沸点?
以水为例,计算沸点值的一种简单方法是使用其依数性之一。即,由于水溶液中存在溶质,沸点上升。
由于水分子和溶质分子之间的相互作用,水的沸点随溶质的添加而增加。
水沸点的增加由以下数学表达式表示:
ΔT Ë = K È米
ΔT Ë =沸点变化
K e =沸腾常数
第一步
NaCl摩尔数的计算:
NaCl摩尔数= 30克/(58.5克/摩尔)
= 0.513摩尔
第二步
溶液的摩尔浓度的计算:
将0.513摩尔的氯化钠溶于300克的水中。为了获得溶液的摩尔浓度,使NaCl的摩尔数达到1,000g(kg)。
溶质摩尔/千克水(摩尔)=(0.513摩尔/ 300克水)·(1000克水/千克水)
= 1.71摩尔/千克水
第三步
计算由于添加氯化钠引起的沸点增加:
ΔT Ë = mK的È
ΔT ë = 1.71(摩尔/千克的水)·0.52ºC·(公斤水/摩尔)
= 0.889摄氏度
第四步
计算NaCl溶液的沸点:
T e NaCl = T e H 2 O +ΔTe
= 100摄氏度+ 0.889摄氏度
= 100.889摄氏度
沸点实例
水
水的正常沸点为99.97ºC。考虑到其分子较小,该值相对较高。但是,它是由其不寻常的极性和与相邻或相关分子建立氢键的能力来解释的。
氧原子对电子的亲和力比氢原子高。因此,OH共价键的电子朝着氧移动,使它带负电。而氢原子带正电
结果,水分子是可以与其他水分子相互作用的偶极子,构成有助于沸点增加的分子间力。另外,水利用氧原子与其他水分子(H 2 O-HOH)形成氢键。
醇
醇在其结构中具有OH基。这些基团是极性的,在相似分子之间产生偶极-偶极相互作用。醇也可以形成氢键。这两种相互作用代表了分子间作用力的主要贡献。
这些力解释了为什么醇的沸点比相应的烃高。决定醇沸点的主要因素是分子量及其结构。
沸点随着碳原子数的增加而增加,而随着分支的增加而降低。例如:乙醇的沸点为78.37ºC,而甲醇的沸点为66ºC,异丙醇的沸点为80.3ºC。
精油
油在达到沸点或沸点之前会通过加热分解,因此对它们的沸点的估计很少且不精确。估计大豆油的沸点为300ºC。
报告了其冒烟或燃烧点而不是沸点。这些可以通过将油加热到一定温度来实现,在该温度下会出现蓝烟,表明油开始分解。
以下是某些油类的烟点示例:杏仁油221ºC; 菜籽油220°C; 椰子油232°C; 和橄榄油(原始)210ºC。
金
金是密度为19.32 g / cm 3的贵金属。由于金属键的存在,它具有高沸点。但是,其沸点报告的值之间存在差异,这可能反映了接受研究的金样品的纯度不同。
牛奶
牛奶是一种具有不同性质和成分的溶质的水溶液。盐,糖,蛋白质,脂质,氨基酸等 牛奶的沸点略高于水的沸点,这是由于这些化合物与水的相似性,使其更难以蒸发。
糖
葡萄糖的熔点为146ºC,与葡萄糖的分解点一致。因此,您无法获得其沸点。蔗糖,食用糖的情况也相同,其熔点为186ºC,分解点为186ºC。
熔点是元素或化合物从固态变成液态的温度。因此,当糖分解时,没有用于确定其沸点的稳定液体。
铁
铁的沸点为2,861ºC。该高值是由克服金属原子之间的吸引力所需的大量能量解释的。此外,由于金属的网状结构,需要克服许多静电力。
参考文献
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