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

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
PAGSsolución = ΧsolventePAGS0solvente dónde
PAGSsolución es la presión de vapor de la solución
Χsolvente es la fracción molar del solvente
PAGS0solvente 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 molaragua = 2 (1) +16 g / mol
peso molaragua = 18 g / mol
densidadagua = masaagua/volumenagua
masaagua = densidadagua x volumenagua
masaagua = 0,987 g / ml x 800 ml
masaagua = 789,6 g
molesagua = 789,6 g x 1 mol / 18 g
molesagua = 43,87 mol
Χsolución = nagua/(norteagua + nsustancia disoluta)
Χsolución = 43.87/(43.87 + 1.18)
Χsolución = 43.87/45.08
Χsolución = 0.97

Paso 2

Encuentre la presión de vapor de la solución.
PAGSsolución = ΧsolventePAGS0solvente
PAGSsolución = 0.97 x 102.1 torr
PAGSsolución = 99.0 torr

Paso 3

Encuentra el cambio en la presión de vapor
El cambio de presión es Pfinal - PAGSO
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.