¿Qué es la elevación del punto de ebullición?
La elevación del punto de ebullición es el efecto que ocurre cuando un material se disuelve en una solución pura, causando un aumento en el punto de ebullición de la mezcla. El soluto, el material que se disolverá, se agrega a la solución pura, llamada disolvente, lo que reduce la presión de vapor de la mezcla. Reducir la presión de vapor de la mezcla significa que se necesita más energía para que la mezcla hervir, lo que resulta en un punto de ebullición más alto de la mezcla.
Cada químico tiene un cambio de punto de ebullición medible para mezclas con diferentes solventes. Esta cantidad medible se conoce como constante de elevación del punto de ebullición molal, o constante de elevación molal. Si la concentración del químico en la mezcla se conoce o mide, esta concentración puede multiplicarse por la constante de elevación molal, y se puede calcular la elevación del punto de ebullición resultante y compararla con valores medidos. La constante de elevación molal también se puede usar para determinar la concentración de soluto en una mezcla por MSiguiendo el punto de ebullición de la mezcla y dividiendo la elevación del punto de ebullición del solvente por la constante de elevación molal.
Una aplicación común y útil de la elevación del punto de ebullición es agregar anticongelante, típicamente etilenglicol, a los sistemas de enfriamiento de automóviles. El etilenglicol se agrega en una concentración del 50 por ciento en volumen al agua en el radiador del automóvil para evitar la congelación, pero la elevación en el punto de ebullición de la solución resultante es un beneficio. El agua hierve a 212 ° Fahrenheit (100 ° Celsius); La mezcla de etileno-glicol y agua hierve a 225 ° Fahrenheit (107.2 ° Celsius) y aún más alto cuando el sistema de enfriamiento está presurizado, lo cual es normal para los sistemas de enfriamiento automotriz.
Los cocineros han estado aprovechando la elevación del punto de ebullición durante siglos. Agregar sal al agua levanta el punto de ebullición de la mezcla, lo que resulta en tiempos de cocción más rápidos. Mar océano wAter, que contiene aproximadamente 3.5 por ciento de sales totales, hierve a 216.5 ° Fahrenheit (102.5 ° Celsius). Tal vez esta no sea una gran diferencia con el agua corriente, pero los cocineros son preferidos por los cocineros más rápidos.
La elevación del punto de ebullición resultante de una mezcla es un factor de la constante del punto de ebullición molal, por lo que el punto de ebullición de una mezcla continuará aumentando a medida que se agrega más soluto a la mezcla. Esto resulta de la reducción de la presión de vapor del solvente, ya que sus moléculas están atrapadas por el soluto. Hay límites prácticos para la elevación del punto de ebullición en aplicaciones de consumo e industrial. En el enfriamiento automotriz, por ejemplo, el punto de ebullición del etilenglicol puro es 386 ° Fahrenheit (197 ° Celsius) que podría verse como una ventaja. Sin embargo, la viscosidad, o grosor del etilenglicol puro a temperaturas más frías hace que su uso sea poco práctico, porque a 40 ° Fahrenheit (4.4 ° Celsius) el etilenglicol puro tiene un grosor medida que es esSiete veces mayor que la solución del 50 por ciento de etilenglicol y agua.