Przykładowy problem z prawem Raoulta — ciśnienie pary i silny elektrolit

Silny elektrolit to taki, który całkowicie dysocjuje w wodzie, taki jak mocny kwas, zasada lub sól. Jacobs Stock Photography Ltd / Getty Images

Ten przykładowy problem pokazuje, jak używać Prawo Raoula aby obliczyć zmianę prężności pary przez dodanie mocnego elektrolitu do rozpuszczalnika. Prawo Raoulta odnosi prężność pary roztworu do ułamka molowego substancji rozpuszczonej dodanej do roztworu chemicznego.

Problem z ciśnieniem pary

Jaka jest zmiana prężności pary, gdy 52,9 g CuCl_dwadodaje się do 800 ml H_dwaO w 52,0 °C.
Prężność pary czystego H_dwaO w 52,0 °C wynosi 102,1 torr
Gęstość H_dwaO w 52,0°C wynosi 0,987 g/ml.

Rozwiązanie wykorzystujące prawo Raoulta

Prawo Raoulta można wykorzystać do wyrażenia zależności prężności par roztworów zawierających zarówno lotne, jak i nielotne rozpuszczalniki. Prawo Raoulta jest wyrażone przez
P_rozwiązanie= X_{rozpuszczalnik}P⁰_{rozpuszczalnik}gdzie
P_rozwiązaniejestciśnienie paryrozwiązania
X_{rozpuszczalnik}to ułamek molowy rozpuszczalnika
P⁰_{rozpuszczalnik}jest prężność pary czystego rozpuszczalnika

Krok 1

Określ ułamek molowy roztworu
CuCl_dwajest silny elektrolit . Ulegnie całkowitej dysocjacji na jony w wodzie w wyniku reakcji:
CuCl_dwa(s) → Cu²⁺(aq) + 2 Cl^-
Oznacza to, że będziemy mieli 3 krety substancji rozpuszczonej dodanej na każdy mol CuCl_dwadodany.
Z Tabela okresowa :
Cu = 63,55 g/mol
Cl = 35,45 g/mol
molowy masa CuCl_dwa= 63,55 + 2(35,45) g/mol
masa molowa CuCl_dwa= 63,55 + 70,9 g/mol
masa molowa CuCl_dwa= 134,45 g/mol
moli CuCl_dwa= 52,9 g x 1 mol/134,45 g
moli CuCl_dwa= 0,39 mola
Całkowita liczba moli substancji rozpuszczonej = 3 x (0,39 mola)
Całkowita liczba moli substancji rozpuszczonej = 1,18 mol
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= 0,987 g/ml x 800 ml
masa_woda= 789,6 g
krety_woda= 789,6 g x 1 mol/18 g
krety_woda= 43,87 mola
X_rozwiązanie= n_woda/(n_woda+ n_solute)
X_rozwiązanie= 43,87/(43,87 + 1,18)
X_rozwiązanie= 43,87/45,08
X_rozwiązanie= 0,97

Krok 2

Znajdź ciśnienie pary roztworu
P_rozwiązanie= X_{rozpuszczalnik}P⁰_{rozpuszczalnik}
P_rozwiązanie= 0,97 x 102,1 torr
P_rozwiązanie= 99,0 tor

Krok 3

Odnaleźć zmiana prężności pary
Zmiana ciśnienia to P_finał- P_O
Zmiana = 99,0 torr - 102,1 torr
zmiana = -3,1 torr

Odpowiadać

Prężność pary wodnej zmniejsza się o 3,1 tora z dodatkiem CuCl_dwa.