Законы идеальных растворов

Закон Рауля

Понижение Р насыщенного пара растворителя над раствором пропорционально молярной доле растворенного малолетучего компонента.

Р ₀, Р – давления насыщенных паров растворителя над

растворителем и раствором, соответственно, [Па]

v _0, v – число молей растворителя и растворенного вещества.

ЗАДАЧА

Р _н.п. чистого ацетона(СО(СН₃)₂) при 20º С равно 23940 Па. Р _н.п. ацетона над раствором, содержащем 5 г камфоры на 200 г ацетона, при той же Т равно 23710 Па. Определите молекулярную массу камфоры.

Решение.

М (ацетона) = 58 г/моль. М камфоры – х г/моль.

Согласно закону Рауля:

, откуда х = 151 г/моль.

Следствия из закона Рауля:

· Растворы малолетучих веществ закипают при температуре выше Т _кип чистого растворителя и замерзают (кристаллизуются) при температуре ниже Т _зам чистого растворителя.

↑ Т _кип - D Т _кип и ↓ Т _зам - D Т _зам пропорционально моляльности раствора с_m

D Т _кип = К_эс_m D Т _зам = К_кс_m

К_{э ,} К_к - эбулиоскопическая и криоскопическая постоянные (характеризуют природу растворителя)

кг_*К_*моль ^-1 1,86 0,52

ЗАДАЧА

Вычислите Т _кип и Т _зам водного раствора глицерина с массовой долей С₃Н₈О, равной 5%. M (С₃Н₈О) = 92 г/моль.

Решение

В 100 г раствора: 5 г С₃Н₈О и 95 г Н₂О.

В 1000 г Н₂О:

m (С₃Н₈О)= (1000×5)/95 = 52,6 г.

v (С₃Н₈О) = m (С₃Н₈О)/ M (С₃Н₈О) = 52,6/92 = 0,57 моля.

Þ с_m = 0,57 моль/1000 г Н₂О.

Используя закон Рауля и справочные значения К _э и К _к для воды, находим:

ΔТ _зам = 1,86 · 0,57 = 1,06º, Δ Т _к = 0,52 · 0,57 = 0,29º,

Þ Т _з = -1,06º С, Т _к = 100,29º С.

Если известны:

ü экспериментально определенные D Т _кип или D Т _зам раствора

ü масса растворенного вещества m_B и растворителя m_Р,

молярная масса растворенного вещества М _В :

, [г/моль] К º К _Э либо К _К.

ЗАДАЧА

Вычислите Т _кип и Т _зам водного раствора глицерина с массовой долей С₃Н₈О, равной 5%. M (С₃Н₈О) = 92 г/моль.

Решение

В 100 г раствора: 5 г С₃Н₈О и 95 г Н₂О.

В 1000 г Н₂О:

m (С₃Н₈О)= (1000×5)/95 = 52,6 г.

v (С₃Н₈О) = m (С₃Н₈О)/ M (С₃Н₈О) = 52,6/92 = 0,57 моля.

Þ с_m = 0,57 моль/1000 г Н₂О.

Используя закон Рауля и справочные значения К _э и К _к для воды, находим:

ΔТ _зам = 1,86 · 0,57 = 1,06º, Δ Т _к = 0,52 · 0,57 = 0,29º,

Þ Т _з = -1,06º С, Т _к = 100,29º С.

Поиск по сайту: