Закони Рауля для відносного зниження тиску над розчином

Тиск пари над чистим розчинником буде вище, а над розчином нижче. Це було доказано французьким вченим Раулем.

Закон Рауля: « Відносне зниження тиску пари над розчином дорівнює молярній концентрації розчиненої речовини».

Математичний вираз закону:

де, Ро-тиск пари над чистим розчинником

Р - тиск пари над розчином

n - кількість молей розчиненої речовини

N - кількість молей розчинника.

Концентрація в молярних частках - це відношення кількості молів розчиненої речовини до суми кількості молів розчиненої речовини і розчиннику:

n / N + n

У теорію розчинів Вант - Гофф вводить поняття ізотонічного коефіцієнту і, який показує, у скільки разів часткова концентрація електроліту більша, ніж часткова концентрація еквімолекулярного розчину неелектроліту.

де, n- чаткова концентрація електроліту

n- часткова концентрація неелектроліту;

Ізотонічний коефіцієнт показує, у скільки разів усі фізичні властивості розчинів електролітів яскравіше виражені, ніж фізичні властивості неелектролітів.

і= n/n; і= П/П; і= Р/Р; і= t_к/t_k; і= t_з/t_з.

Ізотонічний коефіцієнт знаходиться у такій залежності із ступенем електролітичної дисоціації.

∙ 100%

k – величина, яка показує на скільки іонів дисоціює молекула.

Оскільки цей закон використовують для розведених розчинів електролітів, то

n – має маленьке значення і закон Рауля записується так :

Р- зниження тиску пари над розчином:

Р = Р₀ – Р

Для розв’язання задач використовують:

Закон Рауля для підвищення температури кипіння і зниження температури замерзання

Усі розчини киплять при більш високій температурі, ніж чисті розчинники, а замерзають при більш низькій температурі. Це пов'язано з тиском пари над розчинам.

Закон Рауля: "Підвищення t кипіння розчину і зниження t замерзання пряме пропорційні молярній концентрації розчину" :

t_к = E ∙ C

t₃ = К ∙ С

де, С - моляльна концентрація, яка виражається кількістю молів розчиненої речовини у 1000 г. розчинника.

де, n - кількість молів розчиненої речовини

L - кількість розчинника

де, Е - ебуліоскопічна постійна величина, яка показує на скільки градусів підвищилась t кипіння розчинника, якщо в ньому присутній 1 моль речовини.

К - кріоскопічна постійна, яка показує на скільки градусів знизиться t замерзання розчинника, якщо у ньому розчинити 1 моль речовини, якщо: n = m / М, то отримаємо:

t_k = 100 + t_k

t_з = 0 - t_з

Визначення молекулярної ваги речовини методами кріоскопії і ебуліоскопії.

1) Якщо кріоскопічна константа К даного розчинника відома, то використовуючи формулу, можна знайти дослідним шляхом молекулярну масу розчинених речовин:

2) Пристрій для кріоскопічних вимірів.

У широкий товстостінний стакан з мішалкою, оточений зверху для термоізоляції ватою, кладуть охолоджену суміш з снігу або льоду і повареної солі. У цю суміш крізь кришку склянки опускають широку пробірку, в яку на пробці встановлюють більш вузьку пробірку, яка має боковий тубус, необхідний для введення наважки досліджуваної речовини. Пробірка закривається пробкою, крізь яку проходять термометр та мішалка.

3) Можна розрахувати молекулярну вагу, використовуючи ебуліоскопічну константу К:

Використовуючи цю формулу, визначають молекулярну вагу розчинених речовин по підвищенню точки кипіння розчину:

; ; ; .

З цих формул видно, що всі фізичні властивості речовин неелектролітів залежать від кількості молів розчиненої речовини (n), а саме від часткової концентрації розчину, так як по кількості молів розчиненої речовини можливо знайти кількість молекул або часткову концентрацію розчину, яка виражається кількістю частин розчиненої речовини у визначеному об'ємі розчинника.