비점은 액체의 증기압이 실내 또는 구획 대기압과 동일되는 온도이다. 액체는 증기로 변합니다. 이 단계에서 액체 표면을 향해 상승하여 공기로 빠져 나가는 거품이 나타납니다.
반면에 정상 또는 표준 끓는점은 액체가 해수면에서 끓는 온도입니다. 즉, 1 기압 (101.325 kPa)에서. 한편, IUPAC (1982)는 끓는점을 액체가 100,000kPa의 압력에서 끓는 온도로 정의합니다.
모든 액체는 증기압이 외부 압력과 같기 때문에 끓기 시작합니다. 출처 : Flickr를 통한 Ervins Strauhmanis (https://www.flickr.com/photos/ervins_strauhmanis/18775075796)
물의 정상적인 끓는점은 99.97ºC입니다. 그러나 해발 8,848m의 높이와 34kPa의 대기압 인 에베레스트 산의 정상에서는 71ºC입니다. IUPAC 권장 표준 끓는점은 100.00kPa (1bar) 압력에서 99.61ºC입니다.
위에서부터 대기압은 액체가 끓기 위해 도달해야하는 압력이기 때문에 끓는점의 값을 결정하는 요소입니다. 액체가 노출되는 대기압이 높을수록 끓는점이 높아집니다. 그 반대도 마찬가지입니다.
끓는점을 계산하는 방법?
물을 예로 들면, 끓는점의 값을 계산하는 간단한 방법은 결합 속성 중 하나를 사용하는 것입니다. 즉, 수용액에 용질이 존재하기 때문에 끓는점이 증가합니다.
물의 끓는점은 물 분자와 용질 분자 사이의 상호 작용으로 인해 용질을 첨가하면 증가합니다.
물의 끓는점의 증가는 다음 수학 식에 의해 주어집니다.
ΔT e = K e m
ΔT e = 끓는점 변화
K e = 비등 상수
첫 번째 단계
NaCl의 몰 계산 :
NaCl의 몰 = 30g / (58.5g / mol)
= 0.513 몰
두번째 단계
용액의 molality 계산 :
0.513 몰의 NaCl을 300g의 물에 용해시킨다. 용액의 몰랄 농도를 얻기 위해 NaCl의 몰을 1,000g (kg)이됩니다.
용질 몰 / 물 kg (몰 농도) = (0.513 몰 / 물 300g) · (물 1000g / 물 kg)
= 1.71 몰 / 물 kg
세 번째 단계
NaCl 첨가로 인한 끓는점 증가 계산 :
ΔT e = mK e
ΔT e = 1.71 (몰 / 물 kg) · 0.52ºC · (물 kg / 몰)
= 0.889ºC
네 번째 단계
NaCl 용액의 끓는점 계산 :
T e NaCl = T e H 2 O + ΔTe
= 100ºC + 0.889ºC
= 100.889ºC
비등점의 예
물
물의 정상적인 끓는점은 99.97ºC입니다. 이 값은 분자 크기가 작기 때문에 상대적으로 높습니다. 그러나 그것은 특이한 극성과 이웃 또는 관련 분자와 수소 결합을 설정하는 능력으로 설명됩니다.
산소 원자는 수소 원자보다 전자에 더 높은 친화력을 가지고 있습니다. 따라서 OH 공유 결합의 전자는 산소쪽으로 이동하여 음전하를 띠게됩니다. 수소 원자는 양전하를 띠고 있습니다.
그 결과, 물 분자는 다른 물 분자와 상호 작용할 수있는 쌍극자로서 끓는점의 증가에 기여하는 분자간 힘을 구성합니다. 또한 물은 산소 원자를 사용하여 다른 물 분자 (H 2 O-HOH) 와 수소 결합을 형성 합니다.
알코올
알코올은 구조에 OH 그룹을 가지고 있습니다. 이 그룹은 극성이며 유사한 분자 사이의 쌍극자-쌍극자 상호 작용을 생성합니다. 알코올은 또한 수소 결합을 형성 할 수 있습니다. 이 두 상호 작용은 분자간 힘에 대한 주요 기여를 나타냅니다.
이러한 힘은 알코올의 끓는점이 해당 탄화수소보다 높은 이유를 설명합니다. 알코올의 비등점을 결정하는 주요 요인은 분자 질량과 그 구조입니다.
끓는점은 탄소 원자 수가 증가함에 따라 증가하고 분기에 따라 감소합니다. 예를 들어, 에탄올의 끓는점은 78.37ºC이지만 메탄올의 끓는점은 66ºC이고 이소 프로필 알코올의 끓는점은 80.3ºC입니다.
유화
기름은 끓는점이나 끓는점에 도달하기 전에 가열에 의해 분해되므로 끓는점의 추정치는 거의없고 부정확합니다. 콩기름의 예상 끓는점은 300ºC입니다.
끓는점 대신 연기 또는 연소 점이보고됩니다. 이는 오일을 특정 온도로 가열하여 푸르스름한 연기가 나타나 오일 분해의 시작을 나타냅니다.
다음은 일부 오일의 발연 점의 예입니다. 아몬드 오일 221ºC; 카놀라유 220 ° C; 코코넛 오일 232 ° C; 올리브 오일 (버진) 210ºC.
금
금의 19.32 g / cm, 밀도와 귀금속있다 3 . 금속 결합의 존재로 인해 비등점이 높습니다. 그러나 연구 대상 금 샘플의 순도 차이를 반영하는 비등점에 대해보고 된 값 사이에 불일치가 있습니다.
우유
우유는 다른 성질과 구성의 용질을 제공하는 수용액입니다. 염분, 당분, 단백질, 지질, 아미노산 등 우유의 끓는점은 물과 유사하기 때문에 물의 끓는점보다 약간 높아 증발이 더 어렵습니다.
설탕
포도당의 융점은 146ºC로 포도당의 분해 점과 일치합니다. 따라서 끓는점을 얻을 수 없습니다. 녹는 점이 186ºC이고 분해 점이 186ºC 인 자당, 테이블 설탕에서도 같은 상황이 발생합니다.
녹는 점은 원소 또는 화합물이 고체 상태에서 액체 상태로 이동하는 온도입니다. 따라서 설탕이 분해되면 끓는점을 결정하는 안정된 액체가 없습니다.
철
철의 끓는점은 2,861 ºC입니다. 이 높은 값은 금속 원자 사이의 인력을 극복하는 데 필요한 많은 양의 에너지로 설명됩니다. 또한 금속의 웹과 같은 구조로 인해 수많은 정전기력을 극복해야합니다.
참고 문헌
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