Raault -Prinzip und Formelgesetz, Beispiele, Übungen

Der Rauolts Gesetz Es wird verwendet, um die Abstammung oder Abtastung des Dampfdrucks zu erklären, die auf einer Lösung vorhanden sind, aufgrund der Auflösung eines nicht -volatilen gelösten Stoff.

Dieses Gesetz wird auch verwendet, um die Zusammensetzung von flüchtigen Lösungsmitteln in der Gasphase zu analysieren und zu beschreiben, die sich im Raum einer Lösung befindet, die eine Mischung darstellt. Das Gesetz trägt seinen Namen zu Ehren seines Schöpfers François-Marie Rauolt (1830-1901).

Raaults Rechtsdiagramme. Zeile 1 repräsentiert das ideale Verhalten, während Rot und Blau positive bzw. negative Abweichungen entsprechen. Quelle: Joanna Kośmider / Public Domain

Das Rauolt -Gesetz gilt für ideale Lösungen, die einigen Merkmalen entsprechen, einschließlich der folgenden: Intermolekulare Kräfte zwischen gleichen Molekülen (Kohäsionskräfte) müssen den intermolekularen Kräften zwischen verschiedenen oder unähnlichen Molekülen (Klebstoffkräfte) gleich sein, die gleich sind.

Viele der Lösungen sind nicht ideal, was die Abweichungen des Rauolt -Gesetzes erklärt, die in einigen Gemischen von flüchtigen Lösungsmitteln beobachtet werden. Zum Beispiel die Chloroform -Mischung (CH₃Cl) und Aceton (wählen₃Coch₃), präsentiert eine negative Abweichung vom Raouls Gesetz.

François-Marie Raault

Der Dampfdruck in der Gasphase in solchen Fällen ist geringer als der gesetzlich vorhergesagte, erklärbar durch die Bildung von Wasserstoffbrücken zwischen den Komponenten des Gemisches.

[TOC]

Prinzip und Formel

Das Rauolt -Gesetz gibt an, dass der teilweise Dampfdruck, der durch eine flüchtige Komponente oder ein Lösungsmittel des Gasgemisches über der Lösung ausgeübt wird.

Kann Ihnen dienen: Nepelometrie

Die folgende Gleichung fasst die oben genannten zusammen:

P_SV = P_SVº · x_SV

Wo p_SV Es ist der Teildruck des flüchtigen Lösungsmittels in der Soda -Mischung, p_SVº den Druck des reinen flüchtigen Lösungsmittels und x_SV die molare Fraktion in der Lösung des flüchtigen Lösungsmittels.

Mischung aus flüchtigen Lösungsmitteln

Wenn Sie eine Mischung aus zwei flüchtigen Lösungsmitteln (A und B) in der Lösung haben, können Sie den Dampfdruck berechnen, den sie in der Gasphase über der Lösung stammen. Dies wird eine Summe des Teildrucks sein, der von Gasen A und B ausgeübt wird:

P_ZU = X_ZU  ·  P_ZUº

P_B = X_B · P_Bº

Wenn wir also den Druck von A und B hinzufügen, erhalten wir den gesamten P -Druck:

P = x_ZU  · P_ZUº +x_B · P_Bº

Wobei P der Dampfdruck der Soda -Mischung auf der Lösung ist, x_ZU und x_B die molaren Fraktionen der flüchtigen Lösungsmittel A und B in der Mischung und p_ZUº und p_Bº Die Dampfdrücke der reinen flüchtigen Lösungsmittel a und b.

Verringerter Druck in der Gasphase aufgrund des Vorhandenseins eines nichtflüchtigen Stoffes

Der Teildruck eines flüchtigen Lösungsmittels in der Gasphase wird durch den Ausdruck gegeben:

P = p_ZUº · x_ZU

In Gegenwart eines gelösten Stoffs B in der Lösung wird die molare Fraktion von B wie folgt ausgedrückt:

X_B = 1 -x_ZU

Dann wird durch einfache mathematische Behandlung der Ausdruck erreicht:

Δp = p_ZUº · x_B  (1)

Wobei Δp die Abnahme des Teildrucks des Lösungsmittels in der Gasphase ist.

Der mathematische Ausdruck (1) zeigt die Abnahme des Dampfdrucks eines Lösungsmittels aufgrund des Vorhandenseins eines nicht -volatilen B gelöst an. Die Abnahme des Lösungsmitteldampfdrucks wurde aufgrund der Position der gelösten B -Moleküle auf der Lösungsoberfläche erklärt.

Es kann Ihnen dienen: Carbonylgruppe: Eigenschaften, Eigenschaften, Nomenklatur, Reaktivität

Das Vorhandensein von Molekülen von gelösten B -B -Molekülen würde eine Abnahme der Konzentration von Lösungsmittel -A -Molekülen auf der Oberfläche der Lösung erzeugen, was deren Verdunstung begrenzt. Und so erklären die Abnahme des Dampfdrucks in der Gasphase.

Beispiele

Raaults Gesetz dient dazu, den Dampfdruck einer flüchtigen Komponente einer Lösung wie Ethanol, Benzol, Toluol, Ethan, Propan usw. zu berechnen., im Raum auf der Lösung.

Es kann verwendet werden, um den im Raum erzeugten Dampfdruck auf einer Lösung zu berechnen, als Folge des Gemisches aus flüchtigen Flüssigkeiten, entweder Benzol und Toluol, Ethan und Propan, Aceton und Ethanol usw.

Mit diesem Gesetz können Sie auch feststellen.

Gelöste Übungen

Übung 1

Berechnen Sie den Dampfdruck einer vorbereiteten Lösung, indem Sie 60 g Natriumchlorid (NaCl) in 400 g Wasser auflösen (H₂ENTWEDER). Wasserdampfdruck (p)_H2Oº) Ein 37 ºC beträgt 47,1 mmHg. Molekulargewicht h₂O = 18 g/mol und Molekulargewicht NaCl = 58,5 g/mol.

Wir berechnen zunächst die Mol von Wasser und Natriumchlorid, um ihre molaren Fraktionen zu bestimmen:

Maulwürfe von h₂O = Gramm von h₂O / pm h₂ENTWEDER

= 400 g / (18 g / mol)

= 22,22 Mol

Mol von NaCl = g von NaCl / PM NaCl

= 60 g / (58,5 g / mol)

= 1,03 Maulwürfe

NaCl ist eine elektrolytische Verbindung, die in Na dissoziiert⁺ + Cl^-. Daher dissoziieren 1,03 Mol NaCl in 1,03 Mol Na⁺ und 1,03 Mol CL^-.

Es kann Ihnen dienen: Maillard Reaktion

Wir haben den Ausdruck:

P_v = X_H2O · P_H2Oº

Wir fehlen daher den molaren Wasseranteil:

X_H2O = Mol von h₂O / (Mol von H₂O +Mol von Na⁺   +   Maulwürfe von Cl^-)

= 22,2 Mol / 22,22 Mol +1,03 Mol +1,03 Mol

= 0,896

Und wir berechnen p_v:

P_v  = 47,1 mmhg · 0.896

P_v  = 42,20 mmHg

Die Abnahme des Dampfdrucks aufgrund des Vorhandenseins von Natriumchlorid:

Δp_v = 47,1 mmHg - 42,20 mmHg

= 4,9 mmHg

Übung 2

Bei einer Temperatur von -100 ºC das Ethan (wählen Sie₃CH₃) und der Propan (Cho₃CH₂CH₃) Sie sind Flüssigkeiten. Bei dieser Temperatur der Dampfdruck von reinem Ethan (p)_Etanoº) ist 394 mmHg, während der Dampfdruck von reinem Propan (p)_Propanº) ist 22 mmHg. Was wird der Dampfdruck auf eine Lösung sein, die äquimolare Mengen beider Verbindungen enthält??

Der Problemansatz zeigt an, dass die Lösung äquimolare Mengen der Verbindungen enthält. Dies impliziert, dass der Molfraktion der Verbindung und Propanverbindungen notwendigerweise 0,5 entspricht.

Auch hier kommt die Lösung durch den Ausdruck:

P_v  = P_Etano   +   P_Propan

Wir berechnen den Teildruck von Ethan und Propan:

P_Etano = P_Etanoº · x_Etano

= 394 mmHg · 0,5

  = 197 mmhg

P_Propan  = P_Propanº · x_Propan

= 22 mmHg · 0,5

= 11 mmHg

Und so berechnen wir endlich p_v:

P_v  = P_Etano  +   P_Propan

= 197 mmHg +11 mmHg

= 208 mmHg

Verweise

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie. (8. Aufl.). Cengage Lernen
2. Wikipedia. (2020). Raults Gesetz. Abgerufen von: in.Wikipedia.Org
3. Helmestine, Anne Marie, ph.D. (11. Februar 2020). Rault's Law Definition in Chemie. Erholt von: thoughtco.com
4. Encyclopædia Britannica. (2020). Raults Gesetz. Erholt von: Britannica.com
5. Clark j., Ich., & Khan s. (18. Mai 2020). Raults Gesetz. Chemistry Librettexts. Erholt von: Chem.Librettexts.Org