Какова молярная масса эфира, если при данной температуре давление пара раствора, содержащего 155 г анилина (C6H5NH2

Максим

8

Для решения этой задачи мы будем использовать закон Рауля, который гласит, что давление пара раствора над идеальным растворителем определяется суммой парциальных давлений его компонентов.

Парциальное давление каждого компонента можно вычислить, используя формулу:

\[P_i = X_i \cdot P_{\text{общ}}\]

где \(P_i\) - парциальное давление компонента, \(X_i\) - мольная доля компонента, \(P_{\text{общ}}\) - общее давление пара раствора.

В данной задаче у нас есть раствор, содержащий 155 г анилина (C6H5NH2) и 201 г эфира. Нам нужно найти молярную массу эфира.

Шаг 1: Найдем мольные доли компонентов.

Масса анилина (C6H5NH2) равна 155 г, а масса эфира равна 201 г. Чтобы найти мольные доли, мы должны разделить массу каждого компонента на его молярную массу.

Молярная масса анилина (C6H5NH2) составляет 93.13 г/моль, а молярная масса эфира (C4H10O) составляет 74.12 г/моль.

Молярная доля анилина (C6H5NH2):
\[X_{\text{анилин}} = \frac{{\text{масса анилина (C6H5NH2)}}}{{\text{молярная масса анилина (C6H5NH2)}}}\]
\[X_{\text{анилин}} = \frac{{155 \, \text{г}}}{{93.13 \, \text{г/моль}}} = 1.665 \, \text{моль}\]

Молярная доля эфира (C4H10O):
\[X_{\text{эфир}} = \frac{{\text{масса эфира (C4H10O)}}}{{\text{молярная масса эфира (C4H10O)}}}\]
\[X_{\text{эфир}} = \frac{{201 \, \text{г}}}{{74.12 \, \text{г/моль}}} = 2.712 \, \text{моль}\]

Шаг 2: Найдем общее давление пара раствора.

По условию задачи, общее давление пара раствора равно 42900 Па.

Шаг 3: Найдем парциальные давления компонентов.

Парциальное давление анилина (C6H5NH2):
\[P_{\text{анилин}} = X_{\text{анилин}} \cdot P_{\text{общ}}\]
\[P_{\text{анилин}} = 1.665 \, \text{моль} \cdot 42900 \, \text{Па} = 71524.85 \, \text{Па}\]

Парциальное давление эфира (C4H10O):
\[P_{\text{эфир}} = X_{\text{эфир}} \cdot P_{\text{общ}}\]
\[P_{\text{эфир}} = 2.712 \, \text{моль} \cdot 42900 \, \text{Па} = 116348.8 \, \text{Па}\]

Шаг 4: Найдем молярную массу эфира.

Так как мы знаем парциальное давление эфира и давление пара эфира при той же температуре (86380 Па), мы можем использовать закон Рауля для вычисления мольной доли эфира:

\[X_{\text{эфир}} = \frac{{P_{\text{эфир}}}}{{P_{\text{эфир (чист.)}}}}\]

где \(P_{\text{эфир (чист.)}}\) - давление пара чистого эфира при данной температуре.

Подставим известные значения и найдем мольную долю эфира:

\[2.712 = \frac{{116348.8}}{{86380}}\]

Теперь мы можем использовать мольную долю, чтобы найти массу эфира и, следовательно, его молярную массу:

\[X_{\text{эфир}} = \frac{{\text{масса эфира (C4H10O)}}}{{\text{молярная масса эфира (C4H10O)}}}\]

Молярная масса эфира (C4H10O):
\[\text{молярная масса эфира (C4H10O)} = \frac{{\text{масса эфира (C4H10O)}}}{{X_{\text{эфир}}}}\]
\[\text{молярная масса эфира (C4H10O)} = \frac{{201 \, \text{г}}}{{2.712}} = 74.006 \, \text{г/моль}\]

Значит, молярная масса эфира составляет 74.006 г/моль.

Таким образом, ответ: молярная масса эфира равна 74.006 г/моль.