Príklad Raoultovho zákona – tlak pár a silný elektrolyt

Silný elektrolyt je taký, ktorý sa vo vode úplne disociuje, ako je silná kyselina alebo zásada alebo soľ. Jacobs Stock Photography Ltd / Getty Images

Tento príklad problému ukazuje, ako používať Raoultov zákon na výpočet zmeny tlaku pár pridaním silného elektrolytu do rozpúšťadla. Raoultov zákon sa vzťahuje na tlak pár roztoku na molárny podiel rozpustenej látky pridanej do chemického roztoku.

Problém s tlakom pár

Aká je zmena tlaku pár pri 52,9 g CuCl_dvasa pridá k 800 ml H_dvaO pri 52,0 °C.
Tlak pár čistého H_dvaO pri 52,0 °C je 102,1 torr
Hustota H_dvaO pri 52,0 °C je 0,987 g/ml.

Riešenie pomocou Raoultovho zákona

Raoultov zákon možno použiť na vyjadrenie vzťahu tlaku pár roztokov obsahujúcich prchavé aj neprchavé rozpúšťadlá. Raoultov zákon vyjadruje
P_Riešenie= X_solventnýP⁰_solventnýkde
P_Riešeniejetlak paryriešenia
X_solventnýje molárny podiel rozpúšťadla
P⁰_solventnýje tlak pár čistého rozpúšťadla

Krok 1

Určte molárny zlomok roztoku
CuCl_dvaje a silný elektrolyt . Reakciou sa úplne disociuje na ióny vo vode:
CuCl_dva(s) → Cu²⁺(aq) + 2 Cl^-
To znamená, že budeme mať 3 krtkov rozpustenej látky pridanej na každý mol CuCl_dvapridané.
Od periodickej tabuľky :
Cu = 63,55 g/mol
Cl = 35,45 g/mol
molár hmotnosť CuCl_dva= 63,55 + 2 (35,45) g/mol
molárna hmotnosť CuCl_dva= 63,55 + 70,9 g/mol
molárna hmotnosť CuCl_dva= 134,45 g/mol
mólov CuCl_dva= 52,9 g x 1 mol/134,45 g
mólov CuCl_dva= 0,39 mol
Celkový počet molov rozpustenej látky = 3 x (0,39 mol)
Celkový počet molov rozpustenej látky = 1,18 mol
molárnej hmotnosti_voda= 2(1) + 16 g/mol
molárnej hmotnosti_voda= 18 g/mol
hustota_voda= hmotnosť_voda/zväzok_voda
omša_voda= hustota_vodax objem_voda
omša_voda= 0,987 g/ml x 800 ml
omša_voda= 789,6 g
krtkov_voda= 789,6 g x 1 mol/18 g
krtkov_voda= 43,87 mol
X_Riešenie= n_voda/(n_voda+ n_{rozpustená látka})
X_Riešenie= 43,87/(43,87 + 1,18)
X_Riešenie= 43,87/45,08
X_Riešenie= 0,97

Krok 2

Nájdite tlak pár roztoku
P_Riešenie= X_solventnýP⁰_solventný
P_Riešenie= 0,97 x 102,1 torr
P_Riešenie= 99,0 torr

Krok 3

Nájsť zmena tlaku pary
Zmena tlaku je P_{finálny, konečný}- P_O
Zmena = 99,0 torr - 102,1 torr
zmena = -3,1 torr

Odpoveď

Tlak pary vody sa zníži o 3,1 torr pridaním CuCl_dva.