Raoult's Law Beispiel Problem - Dampfdruck und starker Elektrolyt

In diesem Beispiel wird gezeigt, wie mit dem Raoultschen Gesetz die Änderung des Dampfdrucks berechnet wird, indem einem Lösungsmittel ein starker Elektrolyt zugesetzt wird. Das Raoultsche Gesetz bezieht sich auf den Dampfdruck einer Lösung auf den Molenbruch des gelösten Stoffes, der einer chemischen Lösung zugesetzt wird.

Dampfdruckproblem

Was ist die Änderung des Dampfdrucks bei 52,9 g CuCl₂ wird zu 800 ml H gegeben₂O bei 52,0ºC.
Der Dampfdruck von reinem H ₂O bei 52,0ºC beträgt 102,1 Torr
Die Dichte von H₂O bei 52,0 ° C beträgt 0,987 g / ml.

Lösung Unter Verwendung des Raoultschen Gesetzes

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

Schritt 1

Bestimmen Sie den Molenbruch der Lösung
CuCl₂ ist ein starker Elektrolyt. Es wird durch die Reaktion vollständig in Ionen in Wasser dissoziieren:
CuCl₂(s) → Cu²⁺(aq) + 2 Cl^-
Dies bedeutet, dass 3 Mol gelöster Stoff pro Mol CuCl hinzugefügt werden₂ hinzugefügt.
Aus dem Periodensystem:
Cu = 63,55 g / mol
Cl = 35,45 g / mol
Molgewicht CuCl₂ = 63,55 + 2 (35,45) g / mol
Molgewicht CuCl₂ = 63,55 + 70,9 g / mol
Molgewicht CuCl₂ = 134,45 g / mol
Mol CuCl₂ = 52,9 g × 1 mol / 134,45 g
Mol CuCl₂ = 0,39 mol
Gesamtmol gelöster Stoff = 3 x (0,39 mol)
Gesamtmol gelöster Stoff = 1,18 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 = 0,987 g / ml × 800 ml
Masse_Wasser = 789,6 g
Maulwürfe_Wasser = 789,6 g × 1 mol / 18 g
Maulwürfe_Wasser = 43,87 mol
Χ_Lösung = n_Wasser/ (n_Wasser + n_{gelöster Stoff})
Χ_Lösung = 43,87 / (43,87 + 1,18)
Χ_Lösung = 43,87 / 45,08
Χ_Lösung = 0,97

Schritt 2

Finden Sie den Dampfdruck der Lösung
P_Lösung = Χ_{Lösungsmittel}P⁰_{Lösungsmittel}
P_Lösung = 0,97 × 102,1 Torr
P_Lösung = 99,0 Torr

Schritt 3

Bestimmen Sie die Änderung des Dampfdrucks
Druckänderung ist P_Finale - P_Ö
Änderung = 99,0 Torr - 102,1 Torr
Änderung = -3,1 Torr

Antworten

Der Dampfdruck des Wassers wird durch Zugabe von CuCl um 3,1 Torr verringert₂.