Roulta likuma piemēra problēma — gaistošs maisījums

Gaistošo šķīdumu tvaika spiediena aprēķināšana

rclassenlayouts / Getty Images

Šajā piemērā ir parādīts, kā izmantot Raula likumu, lai aprēķinātu divu kopā sajauktu gaistošu šķīdumu tvaika spiedienu.

Raula likuma piemērs

Kāds ir sagaidāmais tvaika spiediens, ja 58,9 g heksāna (C₆H₁₄) sajauc ar 44,0 g benzola (C₆H₆) pie 60,0 °C?
Ņemot vērā:
Tīra heksāna tvaika spiediens 60 °C temperatūrā ir 573 tori.
Tīra benzola tvaika spiediens 60 °C temperatūrā ir 391 tors.

Risinājums

Raula likums var izmantot, lai izteiktu tvaika spiediena attiecības šķīdumiem, kas satur gan gaistošos, gan negaistošos šķīdinātājus.

Raula likumu izsaka ar tvaika spiediena vienādojumu:
P_risinājums= X_{šķīdinātājs}P⁰_{šķīdinātājs}
kur
P_risinājumsir šķīduma tvaika spiediens
X_{šķīdinātājs}ir šķīdinātāja mola daļa
P⁰_{šķīdinātājs}ir tīra šķīdinātāja tvaika spiediens
Ja tiek sajaukti divi vai vairāki gaistošie šķīdumi, katra maisītā šķīduma spiediena sastāvdaļa tiek pievienota, lai noteiktu kopējo tvaika spiedienu.
P_Kopā= P_{risinājums A}+ P_{risinājums B}+...
1. darbība - Nosakiet dzimumzīmju skaits no katra šķīduma, lai varētu aprēķināt komponentu mola daļu.
No periodiskā tabula , oglekļa un ūdeņraža atomu atomu masas heksānā un benzolā ir:
C = 12 g/mol
H = 1 g/mol

Izmantojiet molekulmasas, lai atrastu katra komponenta molu skaitu:
molārais svars

heksāna = 6(12) + 14(1) g/mol
heksāna molārā masa = 72 + 14 g/mol
heksāna molārā masa = 86 g/mol
n_heksāns= 58,9 g x 1 mol/86 g
n_heksāns= 0,685 mol
benzola molārā masa = 6(12) + 6(1) g/mol
benzola molārā masa = 72 + 6 g/mol
benzola molārā masa = 78 g/mol
n_benzols= 44,0 g x 1 mol/78 g
n_benzols= 0,564 mol
2. darbība - Atrodiet katra šķīduma molu daļu. Nav svarīgi, kuru komponentu izmantojat, lai veiktu aprēķinu. Faktiski labs veids, kā pārbaudīt savu darbu, ir veikt aprēķinus gan heksānam, gan benzolam un pēc tam pārliecināties, ka to summa ir 1.
X_heksāns= n_heksāns/(n_heksāns+ n_benzols)
X_heksāns= 0,685/(0,685 + 0,564)
X_heksāns= 0,685/1,249
X_heksāns= 0,548
Tā kā ir tikai divi risinājumi klāt un kopējā molu daļa ir vienāda ar vienu:
X_benzols= 1 - X_heksāns
X_benzols= 1 - 0,548
X_benzols= 0,452
3. darbība - Atrodiet kopējo tvaika spiedienu, pievienojot vērtības vienādojumam:
P_Kopā= X_heksānsP⁰_heksāns+ X_benzolsP⁰_benzols
P_Kopā= 0,548 x 573 torr + 0,452 x 391 torr
P_Kopā= 314 + 177 torr
P_Kopā= 491 torr

Atbilde:

Šī heksāna un benzola šķīduma tvaika spiediens 60 °C temperatūrā ir 491 tors.