ТАЧКА КЉУЧАЊА: КОНЦЕПТ, ПРОРАЧУН И ПРИМЕРИ - ХЕМИЈА - 2025

Тачка кључања је температура на којој притисак паре течности једнак атмосферски притисак у просторији или простору. Течност се претвара у пару. Током ове фазе, појављују се мехурићи који се дижу према површини течности и излазе у ваздух.

Са друге стране, нормална или стандардна тачка кључања је температура на којој течност кључа на нивоу мора; то јест, у једној атмосфери притиска (101.325 кПа). У међувремену, ИУПАЦ (1982) дефинише тачку кључања као температуру на којој течност кључа под притиском од 100 000 кПа.

Све течности ће почети да кључају јер им је притисак паре једнак спољном притиску. Извор: Ервинс Страухманис преко Флицкр-а (хттпс://ввв.флицкр.цом/пхотос/ервинс_страухманис/18775075796)

Нормална тачка кључања воде је 99,97 ° Ц. Али на врхунцу Моунт Еверест-а, на надморској висини од 8.848 м и атмосферском притиску од 34 кПа, то је 71 ° Ц. Препоручена стандардна тачка кључања ИУПАЦ је 99,61ºЦ при притиску од 100 кПа (1 бар).

Из наведеног произилази да је атмосферски притисак одлучујући фактор у вредности тачке кључања, јер течност мора да достигне да кључа. Што је виши атмосферски притисак којем је течност изложена, већа је и тачка кључања. Супротно је такође.

Како израчунати тачку кључања?

Узимање воде као пример, једноставан начин израчунавања вредности тачке кључања је коришћење једног од његових колигативних својстава; то јест, повећање њене тачке кључања због присуства раствора у воденом раствору.

Тачка кључања воде повећава се додатком раствора због интеракције између молекула воде и молекула раствора.

Пораст тачке кључања воде дат је следећим математичким изразом:

ΔТ _е = К _е м

ΔТ _е = варијација тачке кључања

К _е = константа кључања

Први корак

Прорачун молова НаЦл:

молови НаЦл = 30 г / (58,5 г / мол)

= 0.513 молова

Други корак

Прорачун молалности раствора:

0,513 молова НаЦл је растворено у 300 г воде. Да би се добио молалитет раствора, молови НаЦл су доведени до 1.000 г (кг).

Молови раствора / кг воде (молалитет) = (0,513 мола / 300 г воде) · (1000 г воде / кг воде)

= 1,71 мола / кг воде

Трећи корак

Прорачун повећања тачке кључања због додавања НаЦл:

ΔТ _е = мК _е

ΔТ _е = 1,71 (мол / кг воде) · 0,52 ºЦ · (кг воде / мол)

= 0.889 ° Ц

Четврти корак

Израчунавање тачке врелишта раствора НаЦл:

Т _е НаЦл = Т _е Х ₂ О + ΔТе

= 100 ºЦ + 0,889 ºЦ

= 100.889 ° Ц

Примери тачака кључања

Вода

Нормална тачка кључања воде је 99,97 ° Ц. Ова вредност је релативно висока с обзиром на малу величину његовог молекула. Међутим, то се објашњава његовом необичном поларношћу и способношћу да успоставља водоничне везе са суседним или сродним молекулама.

Атом кисеоника има већи афинитет за електроне од атома водоника. Због тога се електрони ковалентне везе ОХ крећу према кисеонику, остављајући га негативно наелектрисаним; док је атом водоника, позитивно наелектрисан.

Као резултат тога, молекули воде су диполи који могу комуницирати са другим молекулима воде, који чине интермолекуларну силу која доприноси повећању тачке кључања. Осим тога, вода користи атом кисеоника да формирају водоничне везе са другим молекулима воде (Х ₂ О-ХОХ).

Алкохол

Алкохоли имају ОХ групе у својој структури. Ове групе су поларне, што ствара интеракцију дипол-дипол између сличних молекула. Алкохоли такође могу да формирају водоничне везе. Ове две интеракције представљају главни допринос интермолекуларним силама.

Ове силе објашњавају зашто су врелишта алкохола веће од одговарајућих угљоводоника. Главни фактори који одређују тачке кључања у алкохолима су молекуларна маса и њена структура.

Тачка кључања повећава се са повећањем броја атома угљеника и опада гранањем. На пример: етанол има тачку кључања 78,37ºЦ, али метанол има тачку кључања 66ºЦ, а изопропил алкохол има тачку кључања 80,3ºЦ.

Уља

Уља се разграђују загревањем пре него што достигну тачку кључања или врелишта, па су процене њихових врелишта оскудне и нетачне. Процењена тачка кључања за сојино уље је 300ºЦ.

Уместо тачака кључања, јављају се тачке дима или сагоревања. То се постиже загревањем уља до одређене температуре, на којој се појављује плавкаст дим, што указује на почетак распадања уља.

Следе примери тачке дима неких уља: бадемово уље 221ºЦ; канолино уље 220 ° Ц; кокосово уље 232 ° Ц; и маслиново уље (дјевичанско) 210 ºЦ.

Злато

Злато је племенити метал са густином од 19,32 г / цм ³ . Има високу тачку кључања, због присуства металне везе. Међутим, постоје одступања између вредности пријављених за тачку кључања, која можда одражавају разлике у степену чистоће узорака злата који су изложени испитивању.

Млеко

Млеко је водени раствор који представља растворе различите природе и састава; соли, шећере, протеине, липиде, аминокиселине итд. Тачка кључања млека је нешто већа од оне воде, због афинитета ових једињења са водом, што отежава испаравање.

Шећер

Тачка топљења глукозе је 146ºЦ, што се поклапа са тачком распадања глукозе. Стога не можете да достигнете тачку кључања. Иста ситуација се дешава са сахарозом, столним шећером, који има талиште 186ºЦ и тачку распадања 186ºЦ.

Тачка топљења је температура при којој елемент или хемијско једињење прелази из чврстог у течно стање. Стога, када се шећер разгради, нема стабилне течности за одређивање његове тачке кључања.

Гвожђе

Тачка врелишта гвожђа је 2.861 ºЦ. Ова висока вредност објашњава се великом количином енергије потребне за савладавање привлачне силе између атома метала. Поред тога, бројне електростатичке силе морају се превазићи захваљујући металној структури сличној мрежи.

Референце

1. Вхиттен, Давис, Пецк и Станлеи. (2008). Хемија (8. изд.). ЦЕНГАГЕ Учење.
2. Википедиа. (2020). Тачка кључања. Опоравак од: ен.википедиа.орг
3. Хелменстине, др Анне Марие (11. фебруара 2020.). Дефиниција тачке кључања у хемији. Опоравак од: тхинкцо.цом
4. Цедрон Ј .; Ланда В. и Роблес Ј. (2011). Међумолекуларне снаге. Општа хемија. Опоравак од: цоринто.пуцп.еду.пе
5. Самуел Белцхер. (сф) Злато. Опоравак од: цхемистри.помона.еду
6. Дон Улин. (17. децембра 2010. године). Шта је врелиште за слаткише? Опоравак од: индианапублицмедиа.орг
7. Хелменстине, др Анне Марие (11. фебруара 2020.). Шта је тачка кључања млека? Опоравак од: тхинкцо.цом