Каково давление пара раствора, состоящего из 100 г этанола и 100 г метанола при 20 °C? Каковы мольные доли этанола

Предмет вопроса: Фазовые диаграммы и мольные доли паров в растворах

Инструкция:

Давление пара раствора можно определить, используя закон Рауля. По закону Рауля давление пара некого компонента в идеальном растворе пропорционально его мольной доле в растворе.

Для определения давления пара этанола и метанола в растворе, необходимо знать их мольные доли. Мольные доли можно определить, используя мольную массу и массовые доли компонентов.

Для этанола:
Массовая доля этанола = (масса этанола) / (масса раствора) = 100 г / 200 г = 0.5
Массовая доля метанола = 1 - 0.5 = 0.5

Для метанола:
Массовая доля метанола = (масса метанола) / (масса раствора) = 100 г / 200 г = 0.5
Массовая доля этанола = 1 - 0.5 = 0.5

Зная массовые доли компонентов, мы можем определить их мольные доли:
Мольная доля этанола = (массовая доля этанола) / (молярная масса этанола) = 0.5 / 46 = 0.01087
Мольная доля метанола = (массовая доля метанола) / (молярная масса метанола) = 0.5 / 32 = 0.01563

Теперь, зная мольные доли компонентов, мы можем определить давление пара каждого компонента по закону Рауля:
Давление пара этанола = (мольная доля этанола) * (общее давление пара) = 0.01087 * P_общ
Давление пара метанола = (мольная доля метанола) * (общее давление пара) = 0.01563 * P_общ

В данной задаче требуется вызнать давление пара этого раствора, а также мольные доли этанола и метанола в паре над этим раствором. Необходимо знать общее давление пара в данной температуре для расчета давления пара каждого компонента.

Доп. материал:
Давление пара раствора, состоящего из 100 г этанола и 100 г метанола при 20 °C, можно определить следующим образом:

Допустим, общее давление пара P_общ = 760 мм рт.ст. (стандартное атмосферное давление)

Давление пара этанола = 0.01087 * 760 = 8.2612 мм рт.ст.
Давление пара метанола = 0.01563 * 760 = 11.8588 мм рт.ст.

Мольная доля этанола = 0.01087
Мольная доля метанола = 0.01563

Совет:
Для лучшего понимания концепции закона Рауля и мольных долей паров в растворах, рекомендуется изучить фазовые диаграммы и основные понятия смеси газов.

Задача на проверку:
Какое давление пара образуется над раствором, состоящим из 60 г этанола и 140 г метанола при 25 °C? Если известно, что давление пара этанола равно 10 мм рт.ст., определите мольную долю этанола в паре над этим раствором.