Закон Рауля: раунд 2
(для решения требуется авторизация)
Источник: Региональный этап ВсОШ по химии
В конце 19-го века французский химик Рауль, изучая растворы нелетучих веществ в летучих растворителях, обнаружил, что давление пара растворителя над раствором пропорционально содержанию растворителя:
P = xP* .
В этой формуле P – давление пара растворителя над раствором, x – мольная доля растворителя, P* – давление пара чистого растворителя при данной температуре. Если оба компонента раствора летучи, то закон Рауля выполняется для каждого компонента:
P1 = х1P1*,
P2 = х2P2*.
Растворы, для которых закон Рауля выполняется во всём интервале составов, называют идеальными.
Дополнительные сведения
1 атм = 760 мм рт. ст. = 760 Торр.
Жидкость кипит, когда давление пара над ней равно атмосферному.
Закон Дальтона: давление смеси идеальных газов равно сумме давлений компонентов.
Мольная доля вещества в смеси – отношение количества данного вещества к общему количеству веществ в смеси.
-
Этанол и пропанол при смешении образуют практически идеальные растворы. При 50 °C общее давление пара над раствором, состоящим из 3 моль этанола и 2 моль пропанола, составляет 168 Торр. При добавлении к этому раствору 1 моль пропанола общее давление пара над раствором уменьшается на 13 Торр.
Рассчитайте давления пара чистых этанола и пропанола (Торр) при этой температуре.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Из закона Рауля следует, что состав пара над раствором не совпадает с составом раствора.
Рассчитайте состав пара (в мольных долях, %) над исходным раствором из пункта 1. Пар над раствором считайте идеальным газом.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Различие составов раствора и равновесного с ним пара позволяет разделять летучие компоненты раствора с помощью перегонки (дистилляции).
На рисунке представлена схема простого прибора для перегонки.
-
Раствор, состоящий из 1 моль этанола и 1 моль пропанола, подвергали перегонке при нормальном атмосферном давлении до тех пор, пока температура кипения раствора не возросла до 90 °C.
При этом часть раствора отогналась из перегонной колбы и образовала дистиллят. Давление пара над дистиллятом при 90 °C составляет 1060 Торр. Давления пара чистых этанола и пропанола при 90 °C равны 1180 Торр и 580 Торр соответственно. -
Рассчитайте состав (в мольных долях, %) оставшегося в перегонной колбе раствора, который кипит при 90 °C.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Рассчитайте состав (в мольных долях, %) полученного дистиллята.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Рассчитайте количества этанола и пропанола (моль) в дистилляте.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
