Hoe de wet van Raoult te gebruiken om de verandering van de dampspanning te berekenen

Dit voorbeeldprobleem laat zien hoe de wet van Raoult kan worden gebruikt om de verandering in dampdruk te berekenen door een niet-vluchtige vloeistof aan een oplosmiddel toe te voegen.

Probleem

Wat is de verandering in dampdruk wanneer 164 g glycerine (C₃H₈O₃) wordt toegevoegd aan 338 ml H₂O bij 39,8 ° C.
De dampspanning van pure H₂O bij 39,8 ° C is 54,74 torr
De dichtheid van H₂O bij 39,8 ° C is 0,992 g / ml.

Oplossing

De wet van Raoult kan worden gebruikt om de dampdrukrelaties uit te drukken van oplossingen die zowel vluchtige als niet-vluchtige oplosmiddelen bevatten. De wet van Raoult wordt uitgedrukt door
P_oplossing = Χ_solventP⁰_solvent waar
P_oplossing is de dampspanning van de oplossing
Χ_solvent is molfractie van het oplosmiddel
P⁰_solvent is de dampspanning van het zuivere oplosmiddel

Bepaal de molfractie van de oplossing

molgewicht_glycerine (C₃H₈O₃) = 3 (12) +8 (1) +3 (16) g / mol
molgewicht_glycerine = 36 + 8 + 48 g / mol
molgewicht_glycerine = 92 g / mol
mol_glycerine = 164 g x 1 mol / 92 g
mol_glycerine = 1,78 mol
molgewicht_water = 2 (1) +16 g / mol
molgewicht_water = 18 g / mol
dichtheid_water = massa_water/volume_water
massa_water = dichtheid_water x volume_water
massa_water = 0,992 g / ml x 338 ml
massa_water = 335,296 g
mol_water = 335,296 g x 1 mol / 18 g
mol_water = 18,63 mol
Χ_oplossing = n_water/ (N_water + n_glycerine)
Χ_oplossing = 18.63 / (18.63 + 1.78)
Χ_oplossing = 18,63 / 20,36
Χ_oplossing = 0,91

Zoek de dampspanning van de oplossing

P_oplossing = Χ_solventP⁰_solvent
P_oplossing = 0,91 x 54,74 torr
P_oplossing = 49,8 torr

Zoek de verandering in dampdruk

Verandering in druk is P_laatste - P_O
Verandering = 49.8 torr - 54.74 torr
verandering = -4,94 torr

Antwoord

De dampspanning van het water wordt met 4,94 torr verlaagd door toevoeging van de glycerine.