끓는점 오름
끓는점 오름은 용매에 용질이 녹아 용액이 될 때, 순수한 용매의 끓는점보다 용액의 끓는점이 높아지는 현상을 말한다. 이는 대표적인 총괄성 성질 중 하나이며, 용액의 끓는점 오름 정도는 용질의 종류와는 상관없이 용질의 몰랄 농도에 비례한다. 즉, 같은 몰랄 농도의 용액이라면 용질의 종류에 관계없이 끓는점 오름 정도는 같다.
끓는점 오름의 원인은 용매의 증기압 내림 현상으로 설명할 수 있다. 용질이 용매에 녹으면 용매의 증기압이 낮아지게 되는데, 이는 용매 분자가 액체 상태에서 기체 상태로 변환되는 것을 방해하기 때문이다. 따라서 용액이 끓기 위해서는 순수한 용매보다 더 높은 온도에서 더 높은 증기압을 가져야 하므로, 끓는점이 상승하게 된다.
끓는점 오름은 다음과 같은 식으로 표현될 수 있다.
ΔTb = Kb * m
여기서,
- ΔTb는 끓는점 오름 (끓는점 변화)
- Kb는 몰랄 오름 상수 (용매의 종류에 따라 결정되는 값)
- m은 용질의 몰랄 농도 (용매 1kg당 용질의 몰 수)
끓는점 오름은 분자량 측정, 용액의 성질 연구 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 예를 들어, 끓는점 오름을 이용하여 미지의 물질의 분자량을 알아낼 수 있으며, 용액 내 용질의 농도를 파악하는 데에도 사용될 수 있다.
다만, 끓는점 오름은 이상 용액에 가까운 용액에서만 잘 적용되며, 용질이 해리되거나 결합하는 경우에는 보정해야 할 필요가 있다. 또한, 용질의 농도가 매우 높은 경우에는 끓는점 오름 정도가 이론값과 차이를 보일 수 있다.