Rechner für die Siedepunktserhöhung

Die Siedepunktserhöhung ist eine kolligative Eigenschaft: Sie hängt vor allem von der Anzahl gelöster Teilchen ab, nicht von deren chemischer Identität. Ein nichtflüchtiger gelöster Stoff senkt den Dampfdruck des Lösungsmittels. Die Lösung benötigt daher eine höhere Temperatur, bis ihr Dampfdruck den Umgebungsdruck erreicht und das Sieden beginnt. Die Differenz zwischen dem Siedepunkt der Lösung und dem des reinen Lösungsmittels ist die Siedepunktserhöhung. Für eine ausreichend verdünnte ideale Lösung wird die Erhöhung aus dem Produkt von Molalität, ebullioskopischer Konstante des Lösungsmittels und Van't-Hoff-Faktor berechnet. Molalität bezeichnet die Stoffmenge des gelösten Stoffes pro Kilogramm Lösungsmittel, nicht pro Liter Lösung. Die ebullioskopische Konstante Kb ist eine Eigenschaft des Lösungsmittels und beschreibt, wie stark eine Einheit Molalität dessen Siedepunkt verändert. Wasser hat bei gewöhnlichem Druck eine Kb von ungefähr 0.512 °C·kg/mol. Andere Lösungsmittel besitzen andere Konstanten und Reinsiedepunkte. Der Van't-Hoff-Faktor beschreibt die effektive Anzahl gelöster Teilchen, die aus jeder Formeleinheit entstehen. Ein Nichtelektrolyt wie Glucose verwendet meist einen Faktor nahe eins, weil seine Moleküle erhalten bleiben. Eine ideale Natriumchloridlösung verwendet einen Faktor nahe zwei, da Natriumchlorid in Natrium- und Chloridionen dissoziiert. Calciumchlorid wird häufig mit dem idealen Faktor drei eingeführt. Reale Elektrolytlösungen können wegen Wechselwirkungen zwischen Ionen niedrigere effektive Faktoren haben, besonders bei steigender Konzentration. Dieser Rechner zeigt sowohl die Erhöhung als auch den geschätzten Siedepunkt der Lösung an. Er addiert die Erhöhung zum eingegebenen Wert des reinen Lösungsmittels. Die einfache Beziehung ist für verdünnte Lösungen mit nichtflüchtigem gelöstem Stoff am zuverlässigsten. Sie berücksichtigt weder Flüchtigkeit des gelösten Stoffes, Assoziation, starke nichtideale Wechselwirkungen noch Druckänderungen oder Konzentrationsänderungen bei längerem Sieden. Nutzen Sie für präzise Berechnungen konzentrierter Lösungen experimentell bestimmte Aktivitätsmodelle. Die Siedepunktserhöhung ist im Chemieunterricht, bei Experimenten zur Molekülmasse, in Formulierungsstudien und für grobe Prozessabschätzungen nützlich. Sie erklärt auch bekannte Beobachtungen wie den höheren Siedepunkt von Salzwasser, wobei übliche Konzentrationen beim Kochen meist nur einen kleinen Anstieg bewirken. Sorgfältig verwendete Einheiten und ein realistischer Van't-Hoff-Faktor sind für ein in sich stimmiges Ergebnis wesentlich.