خطوات الاستخدام
1. **تحديد العوامل المؤثرة:** قانون ارتفاع نقطة الغليان هو ΔTb = i × Kb × m. حيث i هو عامل فانت هوف (عدد الجسيمات التي يتفكك إليها المذاب في المحلول)، Kb هو ثابت ارتفاع درجة الغليان (خاص بالمذيب، ويقاس بوحدة °C·kg/mol)، وm هي المولالية (عدد مولات المذاب لكل كيلوغرام من المذيب). يجب أولاً تحديد هذه القيم بدقة حسب طبيعة المذاب والمذيب.
2. **جمع البيانات اللازمة:** احسب أو ابحث عن قيمة i (للمواد الأيونية مثل NaCl يتفكك إلى 2 أيون، i=2؛ للمواد الجزيئية مثل السكر i=1). ابحث عن قيمة Kb للمذيب (مثلاً للماء Kb=0.512 °C·kg/mol). احسب المولالية m بقسمة عدد مولات المذاب على كتلة المذيب بالكيلوغرام. تأكد من استخدام الوحدات الصحيحة.
3. **تطبيق القانون:** اضرب العوامل الثلاثة: i × Kb × m. الناتج هو ΔTb، أي مقدار الارتفاع في درجة الغليان. أضف هذا الارتفاع إلى درجة غليان المذيب النقي (مثلاً 100°C للماء عند الضغط الجوي) لتحصل على درجة غليان المحلول.
4. **تفسير النتيجة:** ارتفاع درجة الغليان هو خاصية تجميعية تعتمد على عدد جسيمات المذاب لا نوعها. كلما زادت المولالية أو عامل فانت هوف، زاد الارتفاع. يمكن استخدام هذه الظاهرة في تحديد الكتلة المولية للمواد غير المعروفة أو في تطبيقات مثل مانع التجمد.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على ارتفاع نقطة الغليان بخطوات الحل كاملة.
الحل
**المعطيات:** i = 2 (لأن NaCl يتفكك إلى Na⁺ و Cl⁻)، Kb للماء = 0.512 °C·kg/mol، m = 0.5 mol/kg.
**الحل:**
ΔTb = i × Kb × m = 2 × 0.512 × 0.5 = 0.512 °C.
درجة غليان المحلول = درجة غليان الماء النقي + ΔTb = 100 + 0.512 = 100.512 °C.
**التفسير:** ارتفاع طفيف بسبب وجود الأيونات. لو كان التركيز أعلى لكان الارتفاع أكبر.
الحل
**المعطيات:** i = 1 (لأن الجلوكوز لا يتفكك)، Kb = 0.512 °C·kg/mol، m = 1.2 mol/kg.
**الحل:**
ΔTb = 1 × 0.512 × 1.2 = 0.6144 °C.
درجة غليان المحلول = 100 + 0.6144 = 100.6144 °C.
**ملاحظة:** رغم أن التركيز أعلى من المثال الأول، إلا أن الارتفاع أقل لأن i أصغر. هذا يوضح أهمية عامل فانت هوف.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة ارتفاع نقطة الغليان.
قيم مُدخَلة قياسية
- i
- 1
- ثابت ارتفاع الغليان (Kb)
- 0.51
- m
- 0.1
قيم مُدخَلة مرتفعة
- i
- 1.7
- ثابت ارتفاع الغليان (Kb)
- 0.87
- m
- 0.17
قيم مُدخَلة منخفضة
- i
- 0.2
- ثابت ارتفاع الغليان (Kb)
- 0.1
- m
- 0.02
قيم مُدخَلة قياسية
- i
- 300
- ثابت ارتفاع الغليان (Kb)
- 300
- m
- 300
قيم مُدخَلة مرتفعة
- i
- 800
- ثابت ارتفاع الغليان (Kb)
- 800
- m
- 800
قيم مُدخَلة منخفضة
- i
- 50
- ثابت ارتفاع الغليان (Kb)
- 50
- m
- 50