Qu'est-ce que l'élévation du point d'ébullition?
L'élévation du point d'ébullition est l'effet qui se produit lorsqu'un matériau est dissous dans une solution pure, provoquant une augmentation du point d'ébullition du mélange. Le soluté, le matériau qui doit être dissous, est ajouté à la solution pure, appelée solvant, qui réduit la pression de vapeur du mélange. La réduction de la pression de vapeur du mélange signifie qu'il faut plus d'énergie pour que le mélange fasse bouillir, ce qui se traduit par un point d'ébullition plus élevé du mélange.
Chaque produit chimique a un changement de point d'ébullition mesurable pour les mélanges avec différents solvants. Cette quantité mesurable est connue sous le nom de constante d'élévation du point d'ébullition molaire, ou constante d'élévation molale. Si la concentration du produit chimique dans le mélange est connue ou mesurée, cette concentration peut être multipliée par la constante d'élévation molale, et on peut calculer l'élévation du point d'ébullition résultant et la comparer aux valeurs mesurées. La constante d'élévation molale peut également être utilisée pour déterminer la concentration de soluté dans un mélange par mAssoupant le point d'ébullition du mélange et divisant l'élévation du point d'ébullition du solvant par la constante d'élévation molale.
Une application commune et utile de l'élévation du point d'ébullition ajoute de l'antigel, généralement de l'éthylène glycol, aux systèmes de refroidissement automobile. L'éthylène glycol est ajouté à 50% par concentration en volume à l'eau dans le radiateur de l'automobile pour éviter la congélation, mais l'élévation du point d'ébullition de la solution résultante est un avantage. L'eau bouillonne à 212 ° Fahrenheit (100 ° Celsius); Le mélange d'éthylène-glycol-et-eau se fait bouillir à 225 ° Fahrenheit (107,2 ° Celsius) et encore plus élevé lorsque le système de refroidissement est sous pression, ce qui est normal pour les systèmes de refroidissement automobile.
Les cuisiniers profitent de l'élévation du point d'ébullition depuis des siècles. L'ajout de sel à l'eau augmente le point d'ébullition du mélange, ce qui se traduit par des temps de cuisson plus rapides. Mer océanATER, qui contient environ 3,5% de sels totaux, bouillonne à 216,5 ° Fahrenheit (102,5 ° Celsius). Ce n'est peut-être pas une grande différence par rapport à l'eau ordinaire, mais la cuisson plus rapide est généralement préférée par les cuisiniers.
L'élévation du point d'ébullition résultant d'un mélange est un facteur de la constante d'ébullition molale, de sorte que le point d'ébullition d'un mélange continuera de s'élever à mesure que davantage de soluté est ajouté au mélange. Il en résulte la réduction de la pression de vapeur du solvant car ses molécules sont piégées par le soluté. Il existe des limites pratiques à l'élévation des points d'ébullition dans les applications de consommation et industrielles. Dans le refroidissement automobile, par exemple, le point d'ébullition de l'éthylène glycol pur est de 386 ° Fahrenheit (197 ° Celsius) qui pourrait être considéré comme un avantage. La viscosité, ou épaisseur de l'éthylène glycol pur, à des températures plus froides, rend son utilisation peu pratique, car à 40 ° Fahrenheit (4,4 ° Celsius) de l'éthylène glycol pur a une épaisseur mesurée qui estSept fois supérieur à la solution à 50% d'éthylène-glycol et d'eau.