Raault načelo in zakon o formuli, primeri, vaje

The Rauoltov zakon To je tisti, ki se uporablja za razlago spusta ali zmanjšanja tlaka pare, ki je prisoten na raztopini, zaradi raztapljanja ne -propolacijskega topka, kot sta sol ali organska spojina.

Ta zakon se uporablja tudi za analizo in opisovanje sestave hlapnih topil v plinski fazi, ki se nahaja v prostoru na raztopini, ki predstavlja mešanico le -teh. Zakon nosi svoje ime v čast njenega Stvarnika, François-Marie Rauolt (1830-1901).

Raaultovi zakonski diagrami. Vrstica 1 predstavlja idealno vedenje, medtem ko rdeča in modra ustreza pozitivnim in negativnim odstopanjem. Vir: Joanna Kośmider / javna domena

Rauoltov zakon velja za idealne rešitve, ki ustrezajo nekaterim značilnostim, vključno z naslednjim: Intermolekularne sile med enakimi molekulami (kohezivne sile) morajo biti enake medmolekularnim silam med različnimi ali različnimi molekulami (lepilne sile).

Številne rešitve niso idealne, kar pojasnjuje odstopanja Rauoltovega zakona, ki so jih opazili v nekaterih mešanicah nestanovitnih topil. Na primer mešanica kloroform (ch₃Cl) in aceton (izberite₃Coch₃), predstavlja negativno odstopanje od Raoulovega zakona.

François-Marie Raault

Parni tlak v plinski fazi v takih primerih je manjši od predvidenega zakona, ki ga je mogoče razložiti s tvorbo vodikovih mostov med sestavnimi deli mešanice.

[TOC]

Načelo in formula

Rauoltov zakon kaže, da je delni tlak pare, ki ga ima hlapna komponenta ali topilo plinske mešanice, nad raztopino, povezan s tlakom pare, ki ga izvaja čista hlapna komponenta ali topilo, in njihovimi molskimi frakcijami.

Vam lahko služi: nepelometrija

Naslednja enačba povzema zgoraj:

Str_Sv = P_Svº · x_Sv

Kjer p_Sv To je delni tlak hlapnega topila v mešanici sode, str_Svº Tlak čistega hlapnega topila in x_Sv molarna frakcija v raztopini hlapnega topila.

Mešanica hlapnih topil

Če imate v raztopini mešanico dveh hlapnih topil (A in B), lahko izračunate tlak pare, ki izvira iz plinske faze, nad raztopino. To bo vsota delnih tlakov, ki jih imata plini A in B:

Str_Do = X_Do  ·  Str_Doº

Str_B = X_B · P_Bº

Torej, če dodamo pritiske A in B, dobimo skupni p tlak:

P = x_Do  · P_Doº +x_B · P_Bº

Kjer je p parni tlak mešanice sode na vrhu raztopine, x_Do in x_B molarne frakcije hlapnih topil A in B v mešanici in p_Doº in p_Bº Pare tlaki čiste hlapne topila A in B.

Znižan tlak v plinski fazi zaradi prisotnosti neoblakovanja

Delni tlak hlapnega topila v plinski fazi je podan z izrazom:

P = p_Doº · x_Do

V prisotnosti B v raztopini se molarni delež B izraža na naslednji način:

X_B = 1 -x_Do

Nato je s preprostim matematičnim zdravljenjem dosežen izraz:

ΔP = str_Doº · x_B  (1)

Kjer je ΔP znižanje delnega tlaka topila v plinski fazi.

Matematična ekspresija (1) kaže na znižanje parnega tlaka topila zaradi prisotnosti ne -propolacijskega topila B. Znižanje parni tlak topila je razloženo zaradi lokacije molekul topljenega B na površini raztopine.

Lahko vam služi: karbonilna skupina: značilnosti, lastnosti, nomenklatura, reaktivnost

Prisotnost molekul topljenih B bi povzročila zmanjšanje koncentracije topila A molekul na površini raztopine, kar je omejilo njegovo izhlapevanje; In s tem pojasnjevanje, znižanje tlaka v pari v plinski fazi.

Primeri

Raaultov zakon služi za izračun parnega tlaka hlapne komponente raztopine, kot so etanol, benzen, toluen, etan, propan itd., v vesolju na rešitvi.

Uporablja se lahko za izračun tlaka pare, ki nastane v prostoru na raztopini, kot posledica mešanice hlapnih tekočin bodisi benzena in toluena, etana in propana, acetona in etanola itd.

Tudi s tem zakonom lahko ugotovite, kakšno bo znižanje tlaka v pari, če bi na primer raztopilo saharozo v vodi.

Rešene vaje

Vaja 1

Izračunajte parni tlak pripravljene raztopine z raztapljanjem 60 g natrijevega klorida (NACL) v 400 g vode (H₂Da). Tlak vodne pare (P_H2Oº) A 37 ° C je 47,1 mmHg. Molekularna teža h₂O = 18 g/mol in molekulska maša NaCl = 58,5 g/mol.

Najprej izračunamo mole vode in natrijevega klorida, da določimo njihove molarne frakcije:

Moli h₂O = grami h₂O / pm h₂Tudi

= 400 g / (18 g / mol)

= 22,22 molov

Moli naCl = g NaCl / pm NaCl

= 60 g / (58,5 g / mol)

= 1,03 molov

NaCl je elektrolitska spojina, ki disociira v NA⁺ + Cl^-. Zato se 1,03 moli NaCl disociira v 1,03 molov NA⁺ in 1,03 molov Cl^-.

Lahko vam služi: Maillard Reakcija

Imamo izraz:

Str_v = X_H2O · P_H2Oº

Zato nam primanjkuje molarnega deleža vode:

X_H2O = Moli h₂O / (moli h₂O +moli na⁺   +   Moli cl^-)

= 22,2 molov / 22,22 molov +1,03 molov +1,03 molov

= 0,896

In izračunamo p_v:

Str_v  = 47,1 mmhg · 0.896

Str_v  = 42,20 mmHg

Znižanje tlaka pare zaradi prisotnosti natrijevega klorida:

ΔP_v = 47,1 mmHg - 42,20 mmHg

= 4,9 mmHg

Vaja 2

Pri temperaturi -100 ° C etana (izberite₃Pogl₃) in propan (CHO₃Pogl₂Pogl₃) So tekočine. Pri tej temperaturi parni tlak čistega etana (P_Etanoº) je 394 mmHg, medtem ko parni tlak čistega propana (P_propanº) je 22 mmHg. Kakšen bo tlak na pari na raztopini, ki vsebuje ekvimolarne količine obeh spojin?

Problemski pristop kaže, da rešitev vsebuje ekvimolarne količine spojin. To pomeni, da je molarni delež spojin in propanskih spojin nujno enak 0,5.

Spet rešitev prihaja z izrazom:

Str_v  = P_Etano   +   Str_propan

Izračunamo delne tlake tako etana kot propana:

Str_Etano = P_Etanoº · x_Etano

= 394 mmHg · 0,5

  = 197 mmhg

Str_propan  = P_propanº · x_propan

= 22 mmHg · 0,5

= 11 mmHg

In tako končno izračunamo p_v:

Str_v  = P_Etano  +   Str_propan

= 197 mmHg +11 mmHg

= 208 mmHg

Reference

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). Cengage učenje
2. Wikipedija. (2020). Raultov zakon. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
3. Čelada, Anne Marie, ph.D. (11. februar 2020). Raultova zakonska definicija v kemiji. Okreval od: Thoughtco.com
4. Encyclopædia Britannica. (2020). Raultov zakon. Okrevano od: Britannica.com
5. Clark J., Ly i., & Khan s. (18. maja 2020). Raultov zakon. Kemija librettexts. Okrevano od: kem.Librettexts.org