Problema de ejemplo de la ley de Raoult presión de vapor y electrolito fuerte

Este problema de ejemplo demuestra cómo usar la Ley de Raoult para calcular el cambio en la presión de vapor al agregar un electrolito fuerte a un solvente. La Ley de Raoult relaciona la presión de vapor de una solución en la fracción molar del soluto agregado a una solución química.

Problema de presión de vapor

¿Cuál es el cambio en la presión de vapor cuando 52.9 g de CuCl₂ se agrega a 800 mL de H₂O a 52.0 ° C.
La presión de vapor de H puro ₂O a 52.0 ° C es 102.1 torr
La densidad de H₂O a 52.0 ° C es 0.987 g / mL.

Solución usando la ley de Raoult

La Ley de Raoult puede usarse para expresar las relaciones de presión de vapor de soluciones que contienen solventes tanto volátiles como no volátiles. La Ley de Raoult se expresa por
PAG_solución = Χ_solventePAG^{0 0}_solvente dónde
PAG_solución es la presión de vapor de la solución
Χ_solvente es la fracción molar del solvente
PAG^{0 0}_solvente es la presión de vapor del solvente puro

Paso 1

Determine la fracción molar de la solución.
CuCl₂ Es un electrolito fuerte. Se disociará completamente en iones en agua por la reacción:
CuCl₂(s) → Cu²⁺(aq) + 2 Cl^-
Esto significa que tendremos 3 moles de soluto agregados por cada mol de CuCl₂ adicional.
De la tabla periódica:
Cu = 63.55 g / mol
Cl = 35,45 g / mol
peso molar de CuCl₂ = 63.55 + 2 (35.45) g / mol
peso molar de CuCl₂ = 63.55 + 70.9 g / mol
peso molar de CuCl₂ = 134,45 g / mol
moles de CuCl₂ = 52,9 g x 1 mol / 134,45 g
moles de CuCl₂ = 0,39 mol
Moles totales de soluto = 3 x (0.39 mol)
Moles totales de soluto = 1.18 mol
peso molar_agua = 2 (1) +16 g / mol
peso molar_agua = 18 g / mol
densidad_agua = masa_agua/volumen_agua
masa_agua = densidad_agua x volumen_agua
masa_agua = 0,987 g / ml x 800 ml
masa_agua = 789,6 g
topos_agua = 789,6 g x 1 mol / 18 g
topos_agua = 43,87 mol
Χ_solución = n_agua/(norte_agua + norte_{sustancia disoluta})
Χ_solución = 43.87 / (43.87 + 1.18)
Χ_solución = 43,87 / 45,08
Χ_solución = 0,97

Paso 2

Encuentre la presión de vapor de la solución.
PAG_solución = Χ_solventePAG^{0 0}_solvente
PAG_solución = 0.97 x 102.1 torr
PAG_solución = 99.0 torr

Paso 3

Encuentra el cambio en la presión de vapor
El cambio de presión es P_final - PAG_O
Cambio = 99.0 torr - 102.1 torr
cambio = -3.1 torr

Responder

La presión de vapor del agua se reduce en 3,1 torr con la adición de CuCl₂.