Каково понижение давления пара воды при растворении 0.2 моля вещества в 540 граммах воды, если изначальное давление

Геннадий

53

Чтобы решить эту задачу, мы будем использовать закон Рауля, который описывает изменение парциального давления компонента в паре при добавлении нерастворимого вещества.

Закон Рауля формулируется следующим образом: парциальное давление компонента A в нерастворенном и растворенном состоянии связано с мольной долей растворенного вещества x_A и парообразной давлением чистого компонента P_A^0 следующим соотношением:

P_A = P_A^0 * x_A

где P_A - парциальное давление компонента A в растворе, P_A^0 - парообразное давление чистого компонента A, x_A - мольная доля растворенного вещества A.

Итак, у нас есть парообразное давление чистой воды при 40°С, которое составляет 55,2 мм рт.ст. (P_A^0 = 55,2 мм рт.ст.) и мы добавляем 0,2 моля вещества в 540 граммах воды.

Сначала нам нужно вычислить мольную долю растворенного вещества A. Для этого нам понадобятся молярная масса вещества и общая масса раствора.

Масса вещества = количество вещества * молярная масса вещества

Масса раствора = масса вещества + масса воды

Мольная доля = количество вещества / общее количество молей в растворе

Теперь рассчитаем эти значения:

Масса вещества = 0,2 моль * молярная масса вещества
(молярная масса воды = 18 г/моль)

Масса раствора = 0,2 моль * молярная масса вещества + 540 г

Мольная доля = 0,2 моль / (0,2 моль + общее количество молей воды)

Учтите, что общее количество молей воды можно рассчитать, зная массу воды и ее молярную массу.

Теперь, когда у нас есть мольная доля растворенного вещества, мы можем использовать закон Рауля, чтобы найти парциальное давление воды в растворе.

P_воды = P_воды^0 * x_воды

P_воды - парциальное давление воды в растворе
P_воды^0 - парообразное давление чистой воды
x_воды - мольная доля воды в растворе

Мольную долю воды мы можем найти, вычитая мольную долю растворенного вещества из 1. (так как сумма мольных долей компонентов должна быть равна 1)

x_воды = 1 - x_A

Используя все эти значения, мы можем найти парциальное давление воды в растворе.

Давайте произведем все расчеты: