Le changement de potentiel chimique du solvant lorsqu’un soluté est ajouté explique pourquoi le point d’ébullition de l’élévation prend place.
l’élévation du point d’ébullition est une propriété colligative, ce qui signifie qu’elle dépend de la présence de particules dissoutes et de leur nombre, mais pas de leur identité. C’est un effet de la dilution du solvant, en présence d’un soluté., C’est un phénomène qui se produit pour tous les solutés dans toutes les solutions, même dans les solutions idéales, et ne dépend d’aucune interaction soluté–solvant spécifique. L’élévation du point d’ébullition se produit à la fois lorsque le soluté est un électrolyte, tel que divers sels, et un non-électrolyte. En termes thermodynamiques, l’origine de l’élévation du point d’ébullition est entropique et peut s’expliquer en termes de pression de vapeur ou de potentiel chimique du solvant., Dans les deux cas, l’explication dépend du fait que de nombreux solutés ne sont présents que dans la phase liquide et n’entrent pas dans la phase gazeuse (sauf à des températures extrêmement élevées).
en termes de pression de vapeur, un liquide bout à la température lorsque sa pression de vapeur est égale à la pression environnante. Pour le solvant, la présence du soluté diminue sa pression de vapeur par dilution. Un soluté non volatil a une pression de vapeur nulle, de sorte que la pression de vapeur de la solution est inférieure à la pression de vapeur du solvant., Ainsi, une température plus élevée est nécessaire pour que la pression de vapeur atteigne la pression environnante et que le point d’ébullition soit élevé.
en termes de potentiel chimique, au point d’ébullition, la phase liquide et la phase gazeuse (ou vapeur) ont le même potentiel chimique (ou pression de vapeur), ce qui signifie qu’elles sont énergétiquement équivalentes. Le potentiel chimique dépend de la température, et à d’autres températures, la phase liquide ou gazeuse a un potentiel chimique plus faible et est plus favorable énergétiquement que l’autre phase., Cela signifie que lorsqu’un soluté non volatil est ajouté, le potentiel chimique du solvant en phase liquide est diminué par dilution, mais le potentiel chimique du solvant en phase gazeuse n’est pas affecté. Cela signifie à son tour que l’équilibre entre la phase liquide et gazeuse est établi à une autre température pour une solution qu’un liquide pur, c’est-à-dire que le point d’ébullition est élevé.
le phénomène de dépression du point de congélation est analogue à l’élévation du point d’ébullition., Cependant, l’amplitude de la dépression du point de congélation est supérieure à l’élévation du point d’ébullition pour le même solvant et la même concentration d’un soluté. En raison de ces deux phénomènes, la gamme liquide d’un solvant est augmentée en présence d’un soluté.