Comment utiliser la loi de Raoult pour calculer la variation de la pression de vapeur

Cet exemple de problème montre comment utiliser la loi de Raoult pour calculer la variation de la pression de vapeur en ajoutant un liquide non volatil à un solvant.

Problème

Quelle est la variation de la pression de vapeur lorsque 164 g de glycérine (C₃H₈O₃) est ajouté à 338 mL de H₂O à 39,8 ° C.
La pression de vapeur de H pur₂O à 39,8 ° C est de 54,74 torr
La densité de H₂O à 39,8 ° C est de 0,992 g / ml.

Solution

La loi de Raoult peut être utilisée pour exprimer les relations de pression de vapeur de solutions contenant à la fois des solvants volatils et non volatils. La loi de Raoult s'exprime par
P_Solution = Χ_solvantP⁰_solvant où
P_Solution est la pression de vapeur de la solution
Χ_solvant est la fraction molaire du solvant
P⁰_solvant est la pression de vapeur du solvant pur

Déterminer la fraction molaire de la solution

poids molaire_glycérine (C₃H₈O₃) = 3 (12) +8 (1) +3 (16) g / mol
poids molaire_glycérine = 36 + 8 + 48 g / mol
poids molaire_glycérine = 92 g / mol
taupes_glycérine = 164 g x 1 mol / 92 g
taupes_glycérine = 1,78 mol
poids molaire_l'eau = 2 (1) +16 g / mol
poids molaire_l'eau = 18 g / mol
densité_l'eau = masse_l'eau/le volume_l'eau
Masse_l'eau = densité_l'eau x volume_l'eau
Masse_l'eau = 0,992 g / ml x 338 ml
Masse_l'eau = 335,296 g
taupes_l'eau = 335,296 g x 1 mol / 18 g
taupes_l'eau = 18,63 mol
Χ_Solution = n_l'eau/ (n_l'eau + n_glycérine)
Χ_Solution = 18,63 / (18,63 + 1,78)
Χ_Solution = 18,63 / 20,36
Χ_Solution = 0,91

Trouver la pression de vapeur de la solution

P_Solution = Χ_solvantP⁰_solvant
P_Solution = 0,91 x 54,74 torr
P_Solution = 49,8 torr

Trouver le changement de pression de vapeur

Le changement de pression est P_final - P_O
Changement = 49,8 torr - 54,74 torr
changement = -4,94 torr

Répondre

La pression de vapeur de l'eau est réduite de 4,94 torr avec l'ajout de glycérine.