Raault Prinsip dan Undang -undang Formula, Contoh, Latihan

The Undang -undang Rauolt Ia adalah salah satu yang digunakan untuk menjelaskan keturunan atau pengurangan tekanan stim, hadir pada penyelesaian, disebabkan oleh pembubaran larut yang tidak berubah -ubah, seperti garam atau sebatian organik.

Undang -undang ini juga digunakan untuk menganalisis dan menggambarkan komposisi pelarut yang tidak menentu dalam fasa gas, yang terletak di ruang dengan larutan yang membentangkan campurannya. Undang-undang menamakan namanya sebagai penghormatan kepada penciptanya, François-Marie Rauolt (1830-1901).

Rajah Undang -undang Raault. Baris 1 mewakili tingkah laku yang ideal, manakala merah dan biru sesuai dengan penyimpangan positif dan negatif. Sumber: Joanna Kośmider / Domain Awam

Undang -undang Rauolt terpakai untuk penyelesaian ideal yang mematuhi beberapa ciri, termasuk yang berikut: daya intermolecular antara molekul yang sama (daya kohesif) mestilah sama dengan daya intermolecular antara molekul yang berbeza atau berbeza (daya pelekat).

Banyak penyelesaian tidak sesuai, yang menerangkan penyimpangan undang -undang Rauolt yang diperhatikan dalam beberapa campuran pelarut yang tidak menentu. Contohnya, campuran kloroform (CH₃Cl) dan aseton (pilih₃COCH₃), membentangkan penyimpangan negatif dari undang -undang Raoul.

François-Marie Raault

Tekanan stim dalam fasa gas dalam kes sedemikian kurang daripada yang diramalkan oleh undang -undang, yang boleh dijelaskan oleh pembentukan jambatan hidrogen antara komponen campuran.

[TOC]

Prinsip dan formula

Undang -undang Rauolt menunjukkan bahawa tekanan stim separa yang dikenakan oleh komponen yang tidak menentu atau pelarut campuran gas, di atas larutan, berkaitan dengan tekanan stim yang dikenakan oleh komponen atau pelarut yang tidak menentu, dan pecahan molar masing -masing.

Boleh melayani anda: nepelometri

Persamaan berikut meringkaskan perkara di atas:

P_Sv = P_Svº · x_Sv

Di mana p_Sv Ia adalah tekanan separa pelarut yang tidak menentu dalam campuran soda, p_Svº Tekanan pelarut yang tidak menentu murni, dan x_Sv pecahan molar dalam larutan pelarut yang tidak menentu.

Campuran pelarut yang tidak menentu

Sekiranya anda mempunyai campuran dua pelarut yang tidak menentu (a dan b) dalam larutan, anda boleh mengira tekanan stim yang berasal dari fasa gas, di atas larutan. Ini akan menjadi jumlah tekanan separa yang dikenakan oleh gas a dan b:

P_Ke = X_Ke  ·  P_Keº

P_B = X_B · P_Bº

Jadi menambah tekanan A dan B kita mendapat tekanan P Total:

P = x_Ke  · P_Keº +x_B · P_Bº

Di mana p ialah tekanan stim campuran soda di atas larutan, x_Ke dan x_B pecahan molar pelarut yang tidak menentu a dan b dalam campuran, dan p_Keº dan p_Bº Tekanan wap pelarut yang tidak menentu a dan b.

Tekanan menurun dalam fasa gas disebabkan oleh kehadiran larut yang tidak berubah -ubah

Tekanan separa pelarut yang tidak menentu dalam fasa gas diberikan oleh ungkapan:

P = p_Keº · x_Ke

Dengan kehadiran larut B dalam larutan, pecahan molar B dinyatakan seperti berikut:

X_B = 1 -x_Ke

Kemudian, melalui rawatan matematik yang mudah, ungkapan dicapai:

ΔP = p_Keº · x_B  (1)

Di mana ΔP adalah penurunan tekanan separa pelarut dalam fasa gas.

Ekspresi matematik (1) menunjukkan penurunan tekanan wap pelarut kerana kehadiran larut B yang tidak berubah -ubah. Penurunan tekanan wap pelarut telah dijelaskan kerana lokasi molekul larut B pada permukaan larutan.

Ia boleh melayani anda: Kumpulan Carbonyl: Ciri -ciri, Harta, Tatanama, Kereaktifan

Kehadiran molekul larut B akan menghasilkan penurunan kepekatan pelarut A molekul pada permukaan larutan, mengehadkan penyejatannya; Dan dengan itu menjelaskan, penurunan tekanan stim dalam fasa gas.

Contoh

Undang -undang Raault berfungsi untuk mengira tekanan wap komponen penyelesaian yang tidak menentu, seperti etanol, benzena, toluena, etana, propana, dll., dalam ruang penyelesaian.

Ia boleh digunakan untuk mengira tekanan stim yang dihasilkan dalam ruang larutan, sebagai akibat daripada campuran cecair yang tidak menentu, sama ada benzena dan toluena, etana dan propana, aseton dan etanol, dll.

Juga, dengan undang -undang ini, anda dapat menentukan apa yang akan menjadi penurunan tekanan stim jika, sebagai contoh, ia akan membubarkan sukrosa di dalam air, sebagai larutan yang tidak menonjol.

Latihan yang diselesaikan

Latihan 1

Kirakan tekanan wap penyelesaian yang disediakan dengan membubarkan 60 g natrium klorida (NaCl) dalam 400 g air (h (h₂Sama ada). Tekanan wap air (p_H2Oº) A 37 ºC ialah 47.1 mmHg. Berat molekul h₂O = 18 g/mol dan berat molekul NaCl = 58.5 g/mol.

Kami mula -mula mengira tahi lalat air dan natrium klorida untuk menentukan pecahan molar mereka:

Moles H₂O = gram h₂O / pm h₂Sama ada

= 400 g / (18 g / mol)

= 22.22 Moles

Moles of NaCl = g NaCl / Pm NaCl

= 60 g / (58.5 g / mol)

= 1.03 mol

NaCl adalah sebatian elektrolitik yang memisahkan diri dalam NA⁺ + Cl^-. Oleh itu, 1.03 tahi lalat NaCl memisahkan diri dalam 1.03 tahi lalat Na⁺ dan 1.03 tahi lalat Cl^-.

Ia dapat melayani anda: Reaksi Maillard

Kami mempunyai ungkapan:

P_v = X_H2O · P_H2Oº

Oleh itu, kami tidak mempunyai pecahan molar air:

X_H2O = Tahi lalat h₂O / (tahi lalat h₂O +tahi lalat na⁺   +   Moles of Cl^-)

= 22.2 Moles / 22.22 Moles +1.03 Moles +1.03 Moles

= 0.896

Dan kami mengira p_v:

P_v  = 47.1 mmhg · 0.896

P_v  = 42.20 mmHg

Menjadi penurunan tekanan stim kerana kehadiran natrium klorida:

ΔP_v = 47.1 mmHg - 42.20 mmHg

= 4.9 mmHg

Latihan 2

Pada suhu -100 ºC etana (pilih₃Ch₃) dan propana (cho₃Ch₂Ch₃) Mereka cecair. Pada suhu itu, tekanan wap etana tulen (p_Etanoº) adalah 394 mmHg, manakala tekanan wap propana tulen (p_propanaº) adalah 22 mmHg. Apa yang akan menjadi tekanan stim pada penyelesaian yang mengandungi jumlah equimolar kedua -dua sebatian?

Pendekatan masalah menunjukkan bahawa penyelesaiannya mengandungi jumlah equimolar sebatian. Ini menunjukkan bahawa pecahan molar sebatian dan sebatian propana semestinya sama dengan 0.5.

Sekali lagi, penyelesaiannya datang dengan ungkapan:

P_v  = P_Etano   +   P_propana

Kami mengira tekanan separa kedua -dua etana dan propana:

P_Etano = P_Etanoº · x_Etano

= 394 mmhg · 0.5

  = 197 mmHg

P_propana  = P_propanaº · x_propana

= 22 mmhg · 0.5

= 11 mmHg

Dan jadi kami akhirnya mengira p_v:

P_v  = P_Etano  +   P_propana

= 197 mmhg +11 mmhg

= 208 mmHg

Rujukan

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia. (8th ed.). Pembelajaran Cengage
2. Wikipedia. (2020). Undang -undang Rault. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
3. Helmestine, Anne Marie, Ph.D. (11 Februari 2020). Definisi Undang -undang Rault dalam Kimia. Pulih dari: Thoughtco.com
4. Encyclopædia Britannica. (2020). Undang -undang Rault. Pulih dari: Britannica.com
5. Clark J., Ly i., & Khan s. (18 Mei 2020). Undang -undang Rault. Kimia Librettexts. Pulih dari: chem.Libretxts.org