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General Chemistry

용액의 총괄성 (colligative properties) - 끓는점 오름(boiling point elevation)

 용질 입자가 녹아있는 용액의 물리적 성질은 순수한 용매와 다르다.
  하지만 용액의 중요한 네 가지 성질들의 차이를 나타내는 것은 용질 입자의 화학적 성질이 아닌.
입자의 수이다.
 총괄성(colligative properties)이라 부르는 성질은 증기압 내림, 끓는점 오름, 어는점 내림, 삼투압이다.


끓는점 오름(boiling point elevation)

 용액은 언제나 순수한 용매보다 높은 온도에서 끓는다. 액체의 끓는점은 증기압이 외부 압력과 같아지는 온도이다. 그런데, 모든 온도에서 용액의 증기압은 순수한 용매의 증기압보다 낮다.(Link 용액의 총괄성 - 증기압 내림) 물론, 용매의 끓는점에서의 용액의 증기압은 외부압력보다 낮다. 그렇기 때문에 그 온도에서 용액은 끓지 않는다.  온도를 더 높여야 용액의 증기압이 외부 압력과 같아지고 끓기 시작한다. 이렇게 용액의 끓는점이 순수한 용매의 끓는점보다 높은 것을 끓는점 오름(boiling point elevation, )이라 한다.

 증기압 내림과 마찬가지로 끊는점 오름의 정도도 용질 입자의 농도에 비례한다.
 
 , 

 

 여기서 은 용액의 몰랄 농도,  는 몰랄 끓는점 오름 상수, 는 끓는점 오름이다.
는 양의 값을 보통 말하며, 높은 온도에서 낮은 것을 뺀다.



여러가지 용매들의 끓는점과 끓는점오름 상수는 다음표와 같다.

 용매 끓는점()  
  아세트산  117.9 30.7
 벤젠  80.1  2.53
 이황화 탄소  46.2  2.34
 사염화 탄소  76.5  5.03
 클로로폼  61.7  3.63
 디에틸에테르  34.5  2.02
 에탄올  78.5  1.22
 물  100.0 0.512


  몰랄농도가 몰분율과 연관되어 있고 따라서 용질의 입자수와 연관되어 있으므로 몰랄농도를 농도 표기로써 사용한다. 또한 몰랄농도는 용매의 부피가 아닌 질량과 관련되어 있어 온도의 영향을 받지 않는다. 상수 의 단위는 몰랄 당 섭씨 온도() 이며 각각의 용매마다 고유 값을 가진다.