Raulo dėsnio pavyzdžio problema – lakusis mišinys

Lakiųjų tirpalų garų slėgio apskaičiavimas

rclassenlayouts / Getty Images

Šis pavyzdinis uždavinys parodo, kaip naudoti Raoult dėsnį dviejų kartu sumaišytų lakiųjų tirpalų garų slėgiui apskaičiuoti.

Raulo dėsnio pavyzdys

Koks numatomas garų slėgis, kai 58,9 g heksano (C₆H₁₄) sumaišoma su 44,0 g benzeno (C₆H₆) esant 60,0 °C?
Duota:
Gryno heksano garų slėgis 60 °C temperatūroje yra 573 torai.
Gryno benzeno garų slėgis 60 °C temperatūroje yra 391 toras.

Sprendimas

Raulo dėsnis gali būti naudojamas išreikšti garų slėgio santykiai tirpalų, kuriuose yra tiek lakiųjų, tiek nelakių tirpiklių.

Raulo dėsnis išreiškiamas garų slėgio lygtimi:
P_sprendimas= X_tirpiklisP⁰_tirpiklis
kur
P_sprendimasyra tirpalo garų slėgis
X_tirpiklisyra tirpiklio molinė dalis
P⁰_tirpiklisyra gryno tirpiklio garų slėgis
Kai sumaišomi du ar daugiau lakiųjų tirpalų, kiekvienas sumaišyto tirpalo slėgio komponentas pridedamas, kad būtų nustatytas bendras garų slėgis.
P_{Iš viso}= P_{sprendimas A}+ P_{sprendimas B}+...
1 žingsnis - Nustatykite apgamų skaičius kiekvieno tirpalo, kad būtų galima apskaičiuoti komponentų molinę dalį.
Nuo Periodinė elementų lentelė , anglies ir vandenilio atomų atominės masės heksane ir benzene yra:
C = 12 g/mol
H = 1 g/mol

Norėdami rasti kiekvieno komponento molių skaičių, naudokite molekulines mases:
molinis svoris

heksano = 6(12) + 14(1) g/mol
heksano molinė masė = 72 + 14 g/mol
heksano molinė masė = 86 g/mol
n_heksanas= 58,9 g x 1 mol/86 g
n_heksanas= 0,685 mol
benzeno molinė masė = 6(12) + 6(1) g/mol
benzeno molinė masė = 72 + 6 g/mol
benzeno molinė masė = 78 g/mol
n_benzenas= 44,0 g x 1 mol/78 g
n_benzenas= 0,564 mol
2 žingsnis - Raskite kiekvieno tirpalo molinę dalį. Nesvarbu, kurį komponentą naudosite skaičiavimui atlikti. Tiesą sakant, geras būdas patikrinti savo darbą yra atlikti heksano ir benzeno skaičiavimus ir įsitikinti, kad jų suma yra 1.
X_heksanas= n_heksanas/ (n_heksanas+ n_benzenas)
X_heksanas= 0,685/(0,685 + 0,564)
X_heksanas= 0,685/1,249
X_heksanas= 0,548
Kadangi yra tik du sprendimai esama, o bendra molinė dalis yra lygi vienetui:
X_benzenas= 1 - X_heksanas
X_benzenas= 1 - 0,548
X_benzenas= 0,452
3 veiksmas - Raskite bendrą garų slėgį įtraukdami vertes į lygtį:
P_{Iš viso}= X_heksanasP⁰_heksanas+ X_benzenasP⁰_benzenas
P_{Iš viso}= 0,548 x 573 toras + 0,452 x 391 torras
P_{Iš viso}= 314 + 177 torrai
P_{Iš viso}= 491 torr

Atsakymas:

Šio heksano ir benzeno tirpalo garų slėgis 60 °C temperatūroje yra 491 toras.