Eisimpleirean de Cheistean agus Deasbad mu Àrdachadh Puing Goilidh Fuasglaidhean
Pendahuuan
'S e rud co-fhillte a th' ann an àrdachadh puing goil a thachras nuair a thèid stuth solut a chur ri fuasglaiche. Tha an rud seo a' toirt iomradh air àrdachadh ann am puing goil fuasglaidh an taca ri puing goil an fhuasglaiche fìor-ghlan. Ann an ceimigeachd, tha tuigse air àrdachadh puing goil deatamach, gu h-àraidh ann an co-theacsa ath-bheachdan ceimigeach, pròiseasan dealachaidh, agus mion-sgrùdadh cungaidh-leigheis. Tha an artaigil seo ag amas air diofar eisimpleirean de dhuilgheadasan agus deasbadan a thaisbeanadh a tha co-cheangailte ri bun-bheachd àrdachadh puing goil.
Teòiridh Bhunasach
'S e àrdachadh puing goil rud anns a bheil puing goil fuasglaidh nas àirde na puing goil an fhuasglaiche fìor-ghlan. Nuair a thèid stuth soluichte (neo-luaineach) a chur ri fuasglaiche, bidh cuideam smùid an fhuasglaiche a' lùghdachadh. Mar thoradh air an sin, feumar teòthachd nas àirde gus an aon chuideam smùid a choileanadh ris a' chuideam taobh a-muigh. Mar sin, tha puing goil an fhuasglaidh nas àirde.
Is e an co-aontar a thathar a’ cleachdadh gus àrdachadh puing goil obrachadh a-mach:
[ΔTb = Kb m]
Càite:
– \(\Delta T_b\) = àrdachadh puing goil,
– \(K_b\) = cunbhalachd ebulioscopach (ag atharrachadh airson gach fuasglaiche),
– \(m\) = molachd fuasglaidh (mòlan de stuth solvent gach cileagram de fhuasglaiche).
Ceistean Eisimpleir agus Deasbad
Bruidhnidh sinn air beagan eisimpleirean de dhuilgheadasan gus tuigse nas fheàrr fhaighinn air a’ bhun-bheachd seo.
Eisimpleir Ceist 1
Ceist: Dè an àirde puing goil aig fuasgladh anns a bheil 2 mhòl de ghlùcois (\(C_6H_{12}O_6\)) air a sgaoileadh ann an 1 kg de dh'uisge? Tha fios gu bheil an cunbhalach ebulioscopic aig uisge (\(K_b\)) 0,512 °C·kg/mol.
Deasbad:
1. Obraich a-mach molachd an fhuasglaidh:
[m = \frac{\text{mòlan de stuth solvent}}{\text{kg fuasglaiche}} = \frac{2 \; \text{mol}}{1 \; \text{kg}} = 2 \; \text{m} \]
2. Obraich a-mach àrdachadh a’ phuing goil le bhith a’ cleachdadh na co-aontar:
[ΔTb = Kb m]
[ΔTb = 0.512 °C·kg/mol × 2 m]
[ΔTb = 1.024 °C]
Mar sin, tha an àrdachadh ann am puing goil an fhuasglaidh 1.024 °C.
Eisimpleir Ceist 2
Ceist: Obraich a-mach àrdachadh puing goil airson fuasgladh anns a bheil 0,3 mol de NaCl ann an 500 gram de dh'uisge (\(K_b\) uisge = 0.512 °C·kg/mol). Gabh ris gu bheil NaCl a’ dealachadh gu tur ann an uisge.
Deasbad:
1. Obraich a-mach molachd an fhuasglaidh:
\[ \text{Mas an fhuasglaiche ann an kg} = 500 \; \text{g} = 0.5 \; \text{kg} \]
[m = \frac{\text{mòlan de stuth solvent}}{\text{kg fuasglaiche}} = \frac{0.3 \; \text{mol}}{0.5 \; \text{kg}} = 0.6 \; \text{m} \]
2. Leis gu bheil NaCl a’ dealachadh ann an ianan \(Na^+\) agus \(Cl^-\), tha an àireamh iomlan de ghràineanan dà uiread an àireamh de mholacilean NaCl a tha an làthair.
\[ i = 2 \; (\text{factar van 't Hoff airson NaCl}) \]
3. Obraich a-mach àrdachadh a’ phuing goil le bhith a’ cleachdadh na co-aontar:
[ΔTb = Kb m i]
[ΔTb = 0.512; °C·kg/mol × 0.6; m × 2]
[ΔTb = 0.6144 °C]
Mar sin, tha an àrdachadh ann am puing goil an fhuasglaidh 0.6144 °C.
Eisimpleir Ceist 3
Ceist: Dè an àrdachadh ann am puing goil ma thèid 0.5 mol de shiùcros (\(C_{12}H_{22}O_{11}\)) a sgaoileadh ann an 1.5 kg de dh'uisge? \(K_b\) de dh'uisge = 0.512 °C·kg/mol.
Deasbad:
1. Obraich a-mach molachd an fhuasglaidh:
[m = \frac{\text{mòlan de stuth solvent}}{\text{kg de fhuasglaiche}} = \frac{0.5 \; \text{mol}}{1.5 \; \text{kg}} = \frac{0.5}{1.5} \; \text{m} = 0.333 \; \text{m} \]
2. Leis nach eil siùcros a’ dol tro sgaradh, tha am factar van 't Hoff (\(i\)) co-ionann ri 1.
3. Obraich a-mach àrdachadh a’ phuing goil le bhith a’ cleachdadh na co-aontar:
[ΔTb = Kb m]
[ΔTb = 0.512 °C·kg/mol × 0.333 m]
[ΔTb = 0.1705 °C]
Mar sin, tha an àrdachadh ann am puing goil an fhuasglaidh 0.1705 °C.
Eisimpleir Ceist 4
Ceist: Bidh fuasgladh air a dhèanamh bho 0.25 mol de urea (\(NH_2CONH_2\)) ann an 2000 gram de dh'uisge a' fulang àrdachadh ann am puing goil. Obraich a-mach an àrdachadh ann am puing goil. Tha \(K_b\) airson uisge 0.512 °C·kg/mol.
Deasbad:
1. Obraich a-mach molachd an fhuasglaidh:
\[ \text{Mas an fhuasglaiche ann an kg} = 2000 \; \text{g} = 2 \; \text{kg} \]
[m = \frac{\text{mòlan de stuth solvent}}{\text{kg fuasglaiche}} = \frac{0.25 \; \text{mol}}{2 \; \text{kg}} = 0.125 \; \text{m} \]
2. Leis nach eil urea a’ dealachadh ann an uisge, tha am factar van 't Hoff (\(i\)) co-ionann ri 1.
3. Obraich a-mach àrdachadh a’ phuing goil le bhith a’ cleachdadh na co-aontar:
[ΔTb = Kb m]
[ΔTb = 0.512 °C·kg/mol × 0.125 m]
[ΔTb = 0.064 °C]
Mar sin, tha an àrdachadh ann am puing goil an fhuasglaidh 0.064 °C.
Co-dhùnadh
’S e bun-bheachd chudromach ann an ceimigeachd a th’ ann an àrdachadh puing goil a mhìnicheas mar a bheir stuth solut buaidh air puing goil fuasglaidh. Tha an eisimpleir de dhuilgheadas gu h-àrd a’ sealltainn mar a nì thu obrachadh a-mach àrdachadh puing goil a’ cleachdadh bun-bheachdan molality agus factar van 't Hoff. Tha an t-eòlas seo feumail ann an grunn thagraidhean ceimigeachd, a’ gabhail a-steach mion-sgrùdadh obair-lann agus leasachadh dhrogaichean. Bheir tuigse air an iongantas seo sealladh nas doimhne air feartan stuthan ann am fuasgladh.
