Verwendung des Raoultschen Gesetzes zur Berechnung der Dampfdruckänderung

In diesem Beispiel wird gezeigt, wie mit dem Raoultschen Gesetz die Änderung des Dampfdrucks berechnet wird, indem einem Lösungsmittel eine nichtflüchtige Flüssigkeit zugesetzt wird.

Problem

Was ist die Änderung des Dampfdrucks, wenn 164 g Glycerin (C₃H₈Ö₃) wird zu 338 ml H gegeben₂O bei 39,8ºC.
Der Dampfdruck von reinem H₂O bei 39,8 ° C beträgt 54,74 Torr
Die Dichte von H₂O bei 39,8 ° C beträgt 0,992 g / ml.

Lösung

Das Raoultsche Gesetz kann verwendet werden, um die Dampfdruckverhältnisse von Lösungen auszudrücken, die sowohl flüchtige als auch nichtflüchtige Lösungsmittel enthalten. Raoults Gesetz wird ausgedrückt durch
P_Lösung = Χ_{Lösungsmittel}P⁰_{Lösungsmittel} wo
P_Lösung ist der Dampfdruck der Lösung
Χ_{Lösungsmittel} Molenbruchteil des Lösungsmittels ist
P⁰_{Lösungsmittel} ist der Dampfdruck des reinen Lösungsmittels

Bestimmen Sie den Molenbruch der Lösung

Molgewicht_Glycerin (C₃H₈Ö₃) = 3 (12) + 8 (1) + 3 (16) g / mol
Molgewicht_Glycerin = 36 + 8 + 48 g / mol
Molgewicht_Glycerin = 92 g / mol
Maulwürfe_Glycerin = 164 g × 1 mol / 92 g
Maulwürfe_Glycerin = 1,78 mol
Molgewicht_Wasser = 2 (1) + 16 g / mol
Molgewicht_Wasser = 18 g / mol
Dichte_Wasser = Masse_Wasser/Volumen_Wasser
Masse_Wasser = Dichte_Wasser x Volumen_Wasser
Masse_Wasser = 0,992 g / ml × 338 ml
Masse_Wasser = 335,296 g
Maulwürfe_Wasser = 335,296 g × 1 mol / 18 g
Maulwürfe_Wasser = 18,63 mol
Χ_Lösung = n_Wasser/ (n_Wasser + n_Glycerin)
Χ_Lösung = 18,63 / (18,63 + 1,78)
Χ_Lösung = 18,63 / 20,36
Χ_Lösung = 0,91

Finden Sie den Dampfdruck der Lösung

P_Lösung = Χ_{Lösungsmittel}P⁰_{Lösungsmittel}
P_Lösung = 0,91 × 54,74 Torr
P_Lösung = 49,8 Torr

Finden Sie die Änderung des Dampfdrucks

Druckänderung ist P_Finale - P_Ö
Änderung = 49,8 Torr - 54,74 Torr
Änderung = -4,94 Torr

Antworten

Der Dampfdruck des Wassers wird durch Zugabe des Glycerins um 4,94 Torr verringert.