L’elevazione del punto di ebollizione è l’effetto che si verifica quando un materiale viene sciolto in una soluzione pura, provocando un aumento del punto di ebollizione della miscela. Il soluto, il materiale che deve essere sciolto, viene aggiunto alla soluzione pura, chiamata solvente, che riduce la tensione di vapore della miscela. Ridurre la tensione di vapore della miscela significa che ci vuole più energia per far bollire la miscela, il che si traduce in un punto di ebollizione più alto della miscela.
Ogni sostanza chimica ha un cambiamento misurabile del punto di ebollizione per miscele con diversi solventi. Questa quantità misurabile è nota come costante di elevazione del punto di ebollizione molare o costante di elevazione molare. Se la concentrazione della sostanza chimica nella miscela è nota o misurata, questa concentrazione può essere moltiplicata per la costante di elevazione molare e si può calcolare l’elevazione del punto di ebollizione risultante e confrontarla con i valori misurati. La costante di elevazione molare può anche essere utilizzata per determinare la concentrazione di soluto in una miscela misurando il punto di ebollizione della miscela e dividendo l’elevazione del punto di ebollizione del solvente per la costante di elevazione molare.
Un’applicazione comune e utile dell’aumento del punto di ebollizione è l’aggiunta di antigelo, tipicamente glicole etilenico, ai sistemi di raffreddamento delle automobili. Il glicole etilenico viene aggiunto in una concentrazione del 50% in volume all’acqua nel radiatore dell’automobile per prevenire il congelamento, ma l’aumento del punto di ebollizione della soluzione risultante è un vantaggio. L’acqua bolle a 212° Fahrenheit (100° Celsius); la miscela di glicole etilenico e acqua bolle a 225° Fahrenheit (107.2° Celsius) e anche più in alto quando il sistema di raffreddamento è pressurizzato, il che è normale per i sistemi di raffreddamento delle automobili.
I cuochi hanno sfruttato l’elevazione del punto di ebollizione per secoli. L’aggiunta di sale all’acqua aumenta il punto di ebollizione della miscela, il che si traduce in tempi di cottura più rapidi. L’acqua di mare dell’oceano, che contiene circa il 3.5% di sali totali, bolle a 216.5° Fahrenheit (102.5° Celsius). Questa forse non è una grande differenza dall’acqua semplice, ma di solito la cottura più veloce è preferita dai cuochi.
L’elevazione del punto di ebollizione risultante da una miscela è un fattore della costante del punto di ebollizione molare, quindi il punto di ebollizione di una miscela continuerà ad aumentare man mano che si aggiunge più soluto alla miscela. Ciò deriva dalla riduzione della tensione di vapore del solvente poiché le sue molecole sono intrappolate dal soluto. Esistono limiti pratici all’innalzamento del punto di ebollizione nelle applicazioni consumer e industriali. Nel raffreddamento automobilistico, ad esempio, il punto di ebollizione del glicole etilenico puro è 386° Fahrenheit (197° Celsius) che potrebbe essere visto come un vantaggio. La viscosità, o spessore, del glicole etilenico puro a temperature più fredde rende il suo uso poco pratico, tuttavia, perché a 40 ° Fahrenheit (4.4 ° Celsius) il glicole etilenico puro ha uno spessore misurato che è sette volte maggiore del 50 percento di glicole etilenico. e-soluzione acquosa.