Wet van Raoult Voorbeeld Probleem - Dampspanning en sterke elektrolyt

Dit voorbeeldprobleem laat zien hoe de wet van Raoult kan worden gebruikt om de verandering in dampdruk te berekenen door een sterk elektrolyt aan een oplosmiddel toe te voegen. De wet van Raoult relateert de dampdruk van een oplossing op de molfractie van de opgeloste stof die wordt toegevoegd aan een chemische oplossing.

Dampspanning Probleem

Wat is de verandering in dampdruk wanneer 52,9 g CuCl₂ wordt toegevoegd aan 800 ml H₂O bij 52,0 ° C.
De dampspanning van pure H ₂O bij 52,0 ° C is 102,1 torr
De dichtheid van H₂O bij 52,0 ° C is 0,987 g / ml.

Oplossing met de wet van Raoult

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

Stap 1

Bepaal de molfractie van de oplossing
CuCl₂ is een sterke elektrolyt. Het zal volledig dissociëren in ionen in water door de reactie:
CuCl₂(s) → Cu²⁺(aq) + 2 Cl^-
Dit betekent dat we 3 mol opgeloste stof moeten toevoegen voor elke mol CuCl₂ toegevoegd.
Uit het periodiek systeem:
Cu = 63,55 g / mol
Cl = 35,45 g / mol
molgewicht van CuCl₂ = 63,55 + 2 (35,45) g / mol
molgewicht van CuCl₂ = 63,55 + 70,9 g / mol
molgewicht van CuCl₂ = 134,45 g / mol
mol CuCl₂ = 52,9 g x 1 mol / 134,45 g
mol CuCl₂ = 0,39 mol
Totaal aantal mol opgeloste stof = 3 x (0,39 mol)
Totaal aantal mol opgeloste = 1,18 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 = 0,987 g / ml x 800 ml
massa_water = 789,6 g
mol_water = 789,6 g x 1 mol / 18 g
mol_water = 43,87 mol
Χ_oplossing = n_water/ (N_water + n_oplossing)
Χ_oplossing = 43,87 / (43,87 + 1,18)
Χ_oplossing = 43,87 / 45,08
Χ_oplossing = 0,97

Stap 2

Zoek de dampspanning van de oplossing
P_oplossing = Χ_solventP⁰_solvent
P_oplossing = 0,97 x 102,1 torr
P_oplossing = 99,0 torr

Stap 3

Zoek de verandering in dampdruk
Verandering in druk is P_laatste - P_O
Verandering = 99.0 torr - 102.1 torr
verandering = -3.1 torr

Antwoord

De dampspanning van het water wordt verminderd met 3,1 torr door toevoeging van het CuCl₂.