Raault Principle and Formel Law, Exempel, övningar

De Rauolts lag Det är en som används för att förklara nedstigningen eller minskningen av ångtryck, närvarande på en lösning på grund av upplösningen av ett icke -flyktigt lösta ämnen, såsom en salt eller en organisk förening.

Denna lag används också för att analysera och beskriva sammansättningen av flyktiga lösningsmedel i gasfasen, belägen i rymden på en lösning som presenterar en blandning av dem. Lagen bär hans namn för att hedra dess skapare, François-Marie Rauolt (1830-1901).

Raaults lagdiagram. Rad 1 representerar det ideala beteendet, medan rött och blått motsvarar positiva och negativa avvikelser. Källa: Joanna Kośmider / Public Domain

Rauolts lag gäller idealiska lösningar som uppfyller vissa egenskaper, inklusive följande: intermolekylära krafter mellan lika molekyler (sammanhängande krafter) måste vara lika med intermolekylära krafter mellan olika eller olika molekyler (limkrafter).

Många av lösningarna är inte idealiska, vilket förklarar avvikelserna i Rauolts lag som observerats i vissa blandningar av flyktiga lösningsmedel. Till exempel kloroformblandningen (CH₃Cl) och aceton (välj₃Spetsa₃), presenterar en negativ avvikelse från Raouls lag.

François-marie raault

Ångtrycket i gasfasen i sådana fall är mindre än den förutsagda av lagen, förklarbar genom bildandet av vätebroar mellan komponenterna i blandningen.

[TOC]

Princip och formel

Rauolts lag indikerar att det partiella ångtrycket som utövas av en flyktig komponent eller lösningsmedel i gasblandningen, ovanför lösningen, är relaterad till ångtrycket som utövas av den rena flyktiga komponenten eller lösningsmedlet, och deras respektive molära fraktioner.

Kan tjäna dig: nepelometri

Följande ekvation sammanfattar ovanstående:

P_Svv = P_Svvº · x_Svv

Där p_Svv Det är det partiella trycket på det flyktiga lösningsmedlet i sodablandningen, s_Svvº Trycket från det rena flyktiga lösningsmedlet och x_Svv Den molära fraktionen i lösningen av det flyktiga lösningsmedlet.

Blandning av flyktiga lösningsmedel

Om du har en blandning av två flyktiga lösningsmedel (A och B) i lösningen kan du beräkna ångtrycket som de har sitt ursprung i gasfasen, ovanför lösningen. Detta kommer att vara en summa av det partiella tryck som utövas av gaser A och B:

P_TILL = X_TILL  ·  P_TILLº

P_B = X_B · P_Bº

Så att lägga till trycket från A och B får vi det totala P -trycket:

P = x_TILL  · P_TILLº +x_B · P_Bº

Där p är ångtrycket på sodablandningen ovanpå lösningen, x_TILL och x_B De molära fraktionerna av de flyktiga lösningsmedlen A och B i blandningen och P_TILLº och p_Bº ångtrycket för de rena flyktiga lösningsmedlen a och b.

Minskat tryck i gasfasen på grund av närvaron av ett icke -flyktigt lösta ämnen

Det partiella trycket för ett flyktigt lösningsmedel i gasfasen ges av uttrycket:

P = p_TILLº · x_TILL

I närvaro av en lösta B i lösningen uttrycks den molära fraktionen av B enligt följande:

X_B = 1 -x_TILL

Sedan, genom enkel matematisk behandling, uppnås uttrycket:

Δp = p_TILLº · x_B  (1)

Där ΔP är minskningen av lösningsmedlets partiellt tryck i gasfasen.

Det matematiska uttrycket (1) indikerar minskningen av ångtrycket för ett lösningsmedel på grund av närvaron av ett icke -flyktigt B -lösta ämnet. Minskningen av lösningsmedelsångtrycket har förklarats på grund av placeringen av lösta B -molekyler på lösningsytan.

Det kan tjäna dig: karbonylgrupp: egenskaper, egenskaper, nomenklatur, reaktivitet

Närvaron av lösta B -molekyler skulle ge en minskning av koncentrationen av lösningsmedel A -molekyler på ytan av lösningen, vilket begränsar dess indunstning; Och därmed förklarar minskningen av ångtrycket i gasfasen.

Exempel

Raaults lag tjänar till att beräkna ångtrycket för en flyktig komponent i en lösning, såsom etanol, bensen, toluen, etan, propan, etc., i rymden på lösningen.

Det kan användas för att beräkna ångtrycket som genereras i rymden på en lösning, som en följd av blandningen av flyktiga vätskor, antingen bensen och toluen, etan och propan, aceton och etanol, etc.

Med denna lag kan du också bestämma vad som kommer att vara minskningen av ångtrycket om det till exempel skulle lösa upp sackaros i vattnet, att vara en icke -flyktig lösta ämnen.

Löst övningar

Övning 1

Beräkna ångtrycket för en beredd lösning genom att lösa 60 g natriumklorid (NaCl) i 400 g vatten (h₂ANTINGEN). Vattenånga tryck (s_H2Oº) En 37 ºC är 47,1 mmHg. Molekylvikt h₂O = 18 g/mol och molekylvikt NaCl = 58,5 g/mol.

Vi beräknar först molen med vatten och natriumklorid för att bestämma deras molära fraktioner:

Mol av h₂O = gram H₂O / pm h₂ANTINGEN

= 400 g / (18 g / mol)

= 22,22 mol

Mol NaCl = g NaCl / PM NaCl

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

= 1,03 mol

NaCl är en elektrolytisk förening som dissocierar i NA⁺ + Kli^-. Därför dissocierar 1,03 mol NaCl i 1,03 mol NA⁺ och 1,03 mol CL^-.

Det kan tjäna dig: Maillard -reaktion

Vi har uttrycket:

P_v = X_H2O · P_H2Oº

Vi saknar därför den molära fraktionen av vatten:

X_H2O = Mol H₂O / (mol av h₂O +mol Na⁺   +   Mol CL^-)

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

= 0,896

Och vi beräknar P_v:

P_v  = 47,1 mmHg · 0.896

P_v  = 42,20 mmHg

Att vara minskningen av ångtrycket på grund av närvaron av natriumklorid:

ΔP_v = 47,1 mmHg - 42,20 mmHg

= 4,9 mmHg

Övning 2

Vid en temperatur av -100 ºC är etanen (välj₃Ch₃) och propan (cho₃Ch₂Ch₃) De är vätskor. Vid den temperaturen_Etanoº) är 394 mmHg, medan ångtrycket för ren propan (P_propanº) är 22 mmHg. Vad kommer att vara ångtrycket på en lösning som innehåller ekvimolära mängder av båda föreningarna?

Problemmetoden indikerar att lösningen innehåller ekvimolära mängder av föreningarna. Detta innebär att den molära fraktionen av föreningen och propanföreningarna nödvändigtvis är lika med 0,5.

Återigen kommer lösningen av uttrycket:

P_v  = P_Etano   +   P_propan

Vi beräknar partiella tryck för både etan och propan:

P_Etano = P_Etanoº · x_Etano

= 394 mmHg · 0,5

  = 197 mmHg

P_propan  = P_propanº · x_propan

= 22 mmHg · 0,5

= 11 mmHg

Och så beräknar vi äntligen P_v:

P_v  = P_Etano  +   P_propan

= 197 mmHg +11 mmHg

= 208 mmHg

Referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan.). Cengage Learning
2. Wikipedia. (2020). Raults lag. Hämtad från: i.Wikipedia.org
3. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (11 februari 2020). Raults lagdefinition inom kemi. Återhämtat sig från: tankco.com
4. Encyclopædia Britannica. (2020). Raults lag. Återhämtat sig från: Britannica.com
5. Clark j., Ly jag., & Khan S. (18 maj 2020). Raults lag. Kemi librettexts. Återhämtad från: kem.Librettexts.org