Каково давление насыщенного пара раствора, образованного при смешивании 100 г бензола и 200 г толуола, при температуре

Суть вопроса: Давление насыщенного пара раствора

Пояснение:
Давление насыщенного пара раствора - это давление пара, которое находится в равновесии с раствором при определенной температуре. Оно зависит от доли компонента в растворе и температуры. Для расчета данного давления используется закон Рауля.

Закон Рауля утверждает, что давление насыщенного пара для каждого компонента раствора пропорционально его молярной доле:

P = X₁ * P₁₀₁ + X₂ * P₂₀₂

где P - давление насыщенного пара раствора,
X₁ и X₂ - молярные доли компонентов раствора (сумма молярных долей равна 1),
P₁₀₁ и P₂₀₂ - давления насыщенных паров чистых компонентов.

Для расчета давления насыщенного пара раствора, образованного при смешивании 100 г бензола и 200 г толуола, нам нужно сначала найти молярные доли каждого компонента.

Молярная масса бензола (C₆H₆) составляет 78.11 г/моль, а молярная масса толуола (C₇H₈) - 92.14 г/моль.

Массовая доля бензола (X₁) будет равна массе бензола, разделенной на общую массу раствора:

X₁ = 100 г / (100 г + 200 г) = 0.3333

Массовая доля толуола (X₂) будет равна массе толуола, разделенной на общую массу раствора:

X₂ = 200 г / (100 г + 200 г) = 0.6667

Для нахождения давления насыщенных паров бензола и толуола при данной температуре, нам понадобятся экспериментальные данные. Допустим, давление насыщенного пара бензола (P₁₀₁) при 303 K равно 101325 Па, а давление насыщенного пара толуола (P₂₀₂) при 303 K равно 280986 Па.

Теперь, подставляя все значения в формулу закона Рауля, мы получим значение давления насыщенного пара раствора:

P = 0.3333 * 101325 Па + 0.6667 * 280986 Па = 192642 Па

Таким образом, давление насыщенного пара раствора, образованного при смешивании 100 г бензола и 200 г толуола при 303 К, составляет 192642 Па.

Совет:
Для лучшего понимания закона Рауля, полезно знать, что если раствор содержит только один компонент, его пар давит на раствор со силой, которая зависит только от температуры. Когда в раствор добавляется второй компонент, пар каждого компонента будет давить на раствор с силой, пропорциональной его молярной доле.

Дополнительное задание:
Какое давление насыщенного пара образуется при смешивании 50 г этилового спирта (C₂H₅OH) и 100 г воды (H₂O) при температуре 298 К, выраженное в паскалях? (Дано: давление насыщенного пара этилового спирта при 298 К - 5830 Па, давление насыщенного пара воды при 298 К - 3167 Па)