Hur man använder Raoults lag för att beräkna förändring av ångtryck

Detta exempelproblem visar hur man använder Raoults lag för att beräkna förändringen i ångtrycket genom att tillsätta en icke flyktig vätska till ett lösningsmedel.

Problem

Vad är förändringen i ångtrycket när 164 g glycerin (C₃H₈O₃tillsattes till 338 ml H₂O vid 39,8 ° C.
Ångtrycket av rent H₂O vid 39,8 ° C är 54,74 torr
Densiteten hos H₂O vid 39,8 ° C är 0,992 g / ml.

Lösning

Raoults lag kan användas för att uttrycka ångtryckförhållandena för lösningar som innehåller både flyktiga och icke flyktiga lösningsmedel. Raoults lag uttrycks av
P_lösning = Χ_{lösningsmedel}P⁰_{lösningsmedel} var
P_lösning är lösningens ångtryck
Χ_{lösningsmedel} är molfraktion av lösningsmedlet
P⁰_{lösningsmedel} är ångtrycket för det rena lösningsmedlet

Bestäm molfraktionen av lösningen

molvikt_glycerin (C₃H₈O₃) = 3 (12) +8 (1) +3 (16) g / mol
molvikt_glycerin = 36 + 8 + 48 g / mol
molvikt_glycerin = 92 g / mol
mol_glycerin = 164 g x 1 mol / 92 g
mol_glycerin = 1,78 mol
molvikt_vatten = 2 (1) +16 g / mol
molvikt_vatten = 18 g / mol
densitet_vatten = massa_vatten/volym_vatten
massa_vatten = densitet_vatten x volym_vatten
massa_vatten = 0,992 g / ml x 338 ml
massa_vatten = 335,296 g
mol_vatten = 335,296 g x 1 mol / 18 g
mol_vatten = 18,63 mol
Χ_lösning = n_vatten/ (N_vatten + n_glycerin)
Χ_lösning = 18,63 / (18,63 + 1,78)
Χ_lösning = 18,63 / 20,36
Χ_lösning = 0,91

Hitta lösningens ångtryck

P_lösning = Χ_{lösningsmedel}P⁰_{lösningsmedel}
P_lösning = 0,91 x 54,74 torr
P_lösning = 49,8 torr

Hitta förändringen i ångtrycket

Förändring i tryck är P_slutlig - P_O
Ändring = 49,8 torr - 54,74 torr
förändring = -4,94 torr

Svar

Vattnets ångtryck reduceras med 4,94 torr med tillsats av glycerinet.