Raoults lov eksempelproblem - damptrykk og sterk elektrolytt

En sterk elektrolytt er en som dissosieres fullstendig i vann, for eksempel en sterk syre eller base eller et salt. Jacobs Stock Photography Ltd / Getty Images

Dette eksempelproblemet viser hvordan du bruker Raoults lov å beregne endringen i damptrykk ved å tilsette en sterk elektrolytt til et løsemiddel. Raoults lov relaterer damptrykket til en løsning på molfraksjonen av det oppløste stoffet tilsatt til en kjemisk løsning.

Damptrykkproblem

Hva er endringen i damptrykk når 52,9 g CuCl_totilsettes til 800 ml H_toO ved 52,0 °C.
Damptrykket til ren H_toO ved 52,0 °C er 102,1 torr
Tettheten til H_toO ved 52,0 °C er 0,987 g/ml.

Løsning ved å bruke Raoults lov

Raoults lov kan brukes til å uttrykke damptrykkforholdet til løsninger som inneholder både flyktige og ikke-flyktige løsningsmidler. Raoults lov er uttrykt ved
P_løsning= X_løsemiddelP⁰_løsemiddelhvor
P_løsningerdamptrykketav løsningen
X_løsemiddeler molfraksjon av løsningsmidlet
P⁰_løsemiddeler damptrykket til det rene løsningsmidlet

Trinn 1

Bestem molfraksjonen av løsningen
CuCl_toer en sterk elektrolytt . Det vil fullstendig dissosiere til ioner i vann ved reaksjonen:
CuCl_to(s) → Cu²⁺(aq) + 2 Cl^-
Det betyr at vi har 3 føflekker av oppløst stoff tilsatt for hver mol CuCl_tola til.
Fra det periodiske systemet :
Cu = 63,55 g/mol
Cl = 35,45 g/mol
jeksel vekt av CuCl_to= 63,55 + 2(35,45) g/mol
molvekten av CuCl_to= 63,55 + 70,9 g/mol
molvekten av CuCl_to= 134,45 g/mol
mol CuCl_to= 52,9 g x 1 mol/134,45 g
mol CuCl_to= 0,39 mol
Totalt antall mol oppløst stoff = 3 x (0,39 mol)
Totalt mol oppløst stoff = 1,18 mol
molar vekt_vann= 2(1)+16 g/mol
molar vekt_vann= 18 g/mol
tetthet_vann= masse_vann/volum_vann
masse_vann= tetthet_vannx volum_vann
masse_vann= 0,987 g/ml x 800 ml
masse_vann= 789,6 g
føflekker_vann= 789,6 g x 1 mol/18 g
føflekker_vann= 43,87 mol
X_løsning= n_vann/(n_vann+ n_{oppløst stoff})
X_løsning= 43,87/(43,87 + 1,18)
X_løsning= 43,87/45,08
X_løsning= 0,97

Steg 2

Finn damptrykket til løsningen
P_løsning= X_løsemiddelP⁰_løsemiddel
P_løsning= 0,97 x 102,1 torr
P_løsning= 99,0 torr

Trinn 3

Finne endringen i damptrykk
Endring i trykk er P_endelig- P_O
Endring = 99,0 torr - 102,1 torr
endring = -3,1 torr

Svar

Damptrykket til vannet reduseres med 3,1 torr ved tilsetning av CuCl_to.