Примеры. ' 1. Определить давление пара раствора при 40 °С, содержащего глюкозу массой 3,6 г в воде массой 250 г

' 1. Определить давление пара раствора при 40 °С, содержащего глюкозу массой 3,6 г в воде массой 250 г. Давление пара воды при той же температуре равно 73,74 гПа.

Решение. В уравнение (IV, 12) подставляем значения: п₁ = 250: 18 = 13,89; п ₂ = 3,6: 180 = 0,02, где 180 — молярная масса глюкозы. Тогда

2. Определить массовую долю (%) мочевины в водном растворе, если давление пара над ним на 1 % меньше давления пара воды при той же температуре.

Решение. Обозначим массовую долю мочевины в растворе через х:, воды в нем будет (100 — х:). Понижение давления пара равно 0,01р₀. Подставляя в уравнение (IV, 14) эти значения, а также молярные массы мочевины (М = 60 г/моль) и воды (М. = 18 г/моль), получаем:

Решаем уравнение относительно х и находим, что х ≈ 3,23 (г), т. е. раствор 3,23-процентный.

3. Давление пара раствора, содержащего анилин массой 0,425 г в эфире массой 100 г, при 20 °С равно 587,7 гПа. Давление пара над чистым эфиром при этой температуре равно 589,7 гПа. Определить относительную молекулярную массу анилина.

Решение. Решение уравнения (IV, 14) относительно М₂ дает:

Следовательно, относительная молекулярная масса анилина равна 92,73, в справочнике находим величину 93,08.

4. Давление пара эфира при различных температурах приведено в таблице:

На оси абсцисс откладываем значения температуры, а на оси ординат значения давления пара раствора. Через полученные точки проводим плавную кривую линию (рис. 1). Для нахождения температуры кипения при 1000 гПа через точку 1000 на ординате проводим прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с полученной кривой, из точки пересечения опускаем перпендикуляр на ось абсцисс и находим, что температура кипения равна 34,5 °С.

Вопросы и упражнения

8. От каких факторов зависит давление насыщенного пара жидкости?

9. Объясните, почему давление насыщенного пара раствора нелетучего вещества меньше давления насыщенного пара растворителя.

10. Сформулируйте закон Рауля, напишите его математическое выражение и поясните входящие в него члены.

11. Из, уравнения (IV, 10) получите уравнение (IV, 12).

12. Приведите примеры двух-трех растворов различных веществ, у которых будут одинаковые давления пара.

13. Можно ли в задаче 23 не указывать, какое вещество растворено? Ответ поясните.

14. Одинаковое ли давление пара будет у растворов, содержащих в воде массой 100 г глицерин, фруктозу, свекловичный сахар массой 1 г каждый. Дайте обоснованный ответ, не производя расчетов