На головну

тиск пара

  1. А) обробка парою під тиском
  2. АБСОЛЮТНЕ ТИСК
  3. БЕЗПЕКА ЕКСПЛУАТАЦІЇ герметичною системою, ЯКІ ПЕРЕБУВАЮТЬ ПІД ТИСКОМ, ОГЛЯД ВИПРОБУВАННЯ
  4. Речовини, що підвищують осмотичний тиск кишкового вмісту
  5. Тиск і температура кінця впуску та вплив на них конструктивних і експлуатаційних факторів.

При будь-якій температурі йде випаровування рідини. У закритих судинах одночасно з випаровуванням йде зворотний процес - конденсація. У стані рівноваги, коли швидкості процесів випаровування і конденсації рівні, пар над рідиною називається насиченим. Його тиск характеризує летючість рідини: чим вище тиск насиченої пари над рідиною, тим більше вона летюча. Наприклад, тиск насиченої пари при 20 ° С над водою одно 2337 Па, ртуттю - 0,173 Па, спиртом - 5866 Па, ацетоном - 24227 Па. Це означає, що спирт і ацетон більш леткі, а ртуть - менш летюча, ніж вода, рідини.

При нагріванні рідин тиск насиченої пари над ними збільшується. Наприклад, тиск насиченої пари над водою (Па) одно: 610,7 (0 ° С), 1 227 (10 ° С), 2337 (20 ° C), 7334 (40 ° С), 19920 (60 ° С), 43360 (80 ° С), 101325 (100 ° С). Температура, при якій тиск насиченої пари стає рівним атмосферному тиску (101325 Па), є температурою кипіння рідини; для води вона дорівнює 100 ° С (373,15 К).

Тиск насиченої пари над розчином (P) складається з парціальних тисків розчинника (p1) І розчиненої речовини (p2):

P = p1 + p2

Парціальні тиску парів компонентів суміші залежать від кількісного складу суміші: згідно закону Генрі, вони пропорційні їх Мольн часток (N) в суміші:

p1 = P1? • N, p2 = P2? • N2,

де P1? і P2? - тиску насичених парів чистих розчинника і розчиненої речовини;
N1 і N2 - Молярний частки розчинника і розчиненої речовини в розчині.

Таким чином, тиск насиченої пари над розчином дорівнює:

Р = p1 + p2 = P1? • N1 + P2? • N2

Якщо розчинена речовина нелетку (нелетучим вважається речовина, температура кипіння якого більш ніж на 150 К відрізняється від температури кипіння розчинника),
 то P2° = 0 і p2 = 0. У цьому випадку тиск насиченої пари над розчином дорівнює парціальному тиску його летючого компонента - розчинника:

Р = p1 = P1? • N1

Тиск насиченої пари над розчином (P) менше тиску насиченого пара над чистим розчинником (P1°). Якщо різниця тисків позначити DP, то після підстановок і математичних перетворень можна отримати наступні співвідношення:

? Р = Р1? - Р,? Р = Р1? - Р1? • N1,? Р = Р1? • (1 - N1),? Р = Р1? • N2;

Таким чином, зниження тиску насиченої пари над розчином пропорційно, а відносне зниження тиску насиченої пари дорівнює мольної частці розчиненої речовини.

Ця закономірність, встановлена ??французьким хіміком Раулем (1887) при вивченні розчинів неелектролітів, називається першим законом Рауля.

Практичне значення першого закону Рауля полягає в тому, що по тиску насиченого пара, що визначається досвідченим шляхом, можна розрахувати мольну частку і молярну масу розчиненої речовини. Якщо кількості розчиненої речовини і розчинника позначити n1 і n2, То математичний вираз першого закону Рауля приймає наступний вигляд:

де n2 - Невідома величина.

У розведених розчинах n1 >> n2, Тому n1 + n2 »n1. Таким чином, для розбавлених розчинів отримуємо спрощені вирази для обчислення мольной частки і молярної маси розчиненої речовини:

приклад 15. Вичіслітt тиск насиченої пари над 4% -м водним розчином глюкози С6H12O6 при 40 ° С.

Рішення. Приймаємо масу розчину 100 г, тоді маса води в ньому складе 96 г, а глюкози 4 м Молярна маса води дорівнює 18 г / моль, а глюкози 180 г / моль. Тиск насиченої пари над чистою водою при 40 ° С дорівнює 7374 Па (довідкова величина).

1) Визначаємо кількість води (n1) І глюкози (n2) І мольну частку глюкози (N2) В розчині:

2) Обчислюємо величину зниження тиску пара над розчином:

DР = 73740,004 = 29 Па

3) Обчислюємо тиск насиченої пари над розчином:

Р = 7374 - 29 = 7345 Па

приклад 16. При 30 ° С тиск насиченої пари води дорівнює 4241 Па, а тиск насиченої пари над 5% -м водним розчином карбаміду (сечовини) зменшується до 4174 Па. Обчисліть молярну масу карбаміду.

Рішення. У 100 г розчину міститься 5 г карбаміду, молярна маса М якого невідома, і 95 г води (молярна маса М = 18 г / моль).

1) Кількість води (n1) Одно:

2) Зниження тиску пари (DR) одно: DR = 4241 - 4174 = 67 Па

3) За висловом, отриманого для розбавлених розчинів неелектролітів (див. Вище), обчислюємо молярну масу розчиненої речовини карбаміду:

Даний приклад є навчальною завданням, тому формула розчиненої речовини карбаміду відома: СО (NH2)2. Розрахунок молярної маси за формулою підтверджує отриманий результат.

 



Осмос та осмотичний тиск | Температура кипіння і замерзання

Стандартна ентальпія утворення речовини | Напрямок хімічних реакцій | ентропія | енергія Гіббса | Стандартна енергія Гіббса утворення речовини | Дисперсні системи і розчини | Хімічна теорія розчинів | термодинаміка розчинення | концентрація розчинів | розчинність речовин |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати