Вопрос по термодинамике растворов и фазовых равновесий.

Question

Давление насыщенного пара H2O при 50 градусах Цельсия равно 12 334 Па. Каким будет давление пара раствора, содержащего 0. 01 моль нелетучего в-ва в 180 г H2O?

Answer 1

Парциальное давление воды рассчитывается по формуле П1 = Х1*П°1, где Х1 - мольная доля воды в растворе, П°1 - давление насыщенного пара чистой воды при данной температуре.

Парциальное давление нелетучего вещества равно нулю, так как оно не испаряется.

Тогда, с учетом мольной доли воды в растворе:

Х1 = ноль. Количество молей нелетучего вещества в растворе равно:
n (вещ) = 0. 01 моль.
Количество молей воды в растворе вычисляем, зная массу раствора и молярную массу воды:
n (воды) = m (воды) / M (воды) = 180 г / 18 г/моль = 10 моль.

Таким образом, суммарное количество молей в растворе равно:
n (р-р) = n (воды) + n (вещ) = 10. 01 моль.

Парциальное давление воды:
P1 = Х1 * П°1 = 0 * 12 334 Па = 0 Па.

Парциальное давление нелетучего в-ва:
P2 = Х2 * П°2 = 0. 01 / 10. 01 * 0 Па = 0 Па.

Таким образом, давление пара раствора равно:
P = P1 + P2 = 0 Па + 0 Па = 0 Па.
ЗАКОН РАУЛЯ

Answer 2

В данной задаче необходимо использовать закон Рауля для определения давления насыщенного пара раствора. Закон Рауля устанавливает, что давление насыщенного пара раствора равно парциальному давлению растворенного компонента, умноженному на его мольную долю в растворе.
 
Сначала необходимо найти мольную долю нелетучего вещества в растворе. Для этого вычислим массу растворенного вещества:
 
m (H2O) = 180 г
 
m (нелет. в-ва) = n