Jak wykorzystać prawo Raoulta do obliczenia zmiany ciśnienia pary?

Robert Nickelsberg/Współtwórca/Getty Images

Ten przykładowy problem pokazuje, jak wykorzystać prawo Raoulta do obliczenia zmiany ciśnienia pary przez dodanie nielotnej cieczy do rozpuszczalnika.

Problem

Jaka jest zmiana prężności pary, gdy 164 g gliceryny (C₃H₈O₃) dodaje się do 338 ml H_dwaO w 39,8°C.
Prężność pary czystego H_dwaO w 39,8 ° C wynosi 54,74 torr
Gęstość H_dwaO w 39,8°C wynosi 0,992 g/ml.

Rozwiązanie

Prawo Raoulta może być użyte do wyrażenia ciśnienie pary zależności między roztworami zawierającymi zarówno lotne, jak i nielotne rozpuszczalniki. Prawo Raoulta jest wyrażone przez
P_rozwiązanie= X_{rozpuszczalnik}P⁰_{rozpuszczalnik}gdzie
P_rozwiązaniejest prężność pary roztworu
X_{rozpuszczalnik}to ułamek molowy rozpuszczalnika
P⁰_{rozpuszczalnik}to ciśnienie pary czystego rozpuszczalnika

Wyznacz ułamek molowy roztworu

masa molowa _gliceryna(C₃H₈O₃) = 3(12)+8(1)+3(16) g/mol
masa molowa_gliceryna= 36+8+48 g/mol
masa molowa_gliceryna= 92 g/mol
krety_gliceryna= 164 g x 1 mol/92 g
krety_gliceryna= 1,78 mola
masa molowa_woda= 2(1)+16 g/mol
masa molowa_woda= 18 g/mol
gęstość_woda= masa_woda/tom_woda
masa_woda= gęstość_wodax objętość_woda
masa_woda= 0,992 g/ml x 338 ml
masa_woda= 335,296 g
krety_woda= 335,296 g x 1 mol/18 g
krety_woda= 18,63 mola
X_rozwiązanie= n_woda/(n_woda+ n_gliceryna)
X_rozwiązanie= 18,63/(18,63 + 1,78)
X_rozwiązanie= 18,63/20,36
X_rozwiązanie= 0,91

Znajdź ciśnienie pary roztworu

P_rozwiązanie= X_{rozpuszczalnik}P⁰_{rozpuszczalnik}
P_rozwiązanie= 0,91 x 54,74 torr
P_rozwiązanie= 49,8 torr

Znajdź zmianę ciśnienia pary

Zmiana ciśnienia to P_finał- P_O
Zmiana = 49,8 torr - 54,74 torr
zmiana = -4,94 torr

Odpowiadać

Prężność pary woda zmniejsza się o 4,94 tory dzięki dodatkowi gliceryny.