Дано:
P° = 101325 Па
Температура (T) = 100°C = 373 K
Мольная масса мочевины (CO(NH2)2) = 60 г/моль (12 за углерод, 14 за азот, 16 за кислород, 1 за водород)
Найти:
Давление насыщенного пара над 10% водным раствором мочевины при 100°C
Решение с расчетом:
Давление насыщенного пара раствора можно выразить через мольную долю растворенного вещества и парциальное давление вещества в чистом виде:
P = x * P°
где x - мольная доля мочевины в растворе.
Мольная доля мочевины в растворе равна:
x = (n_моч / n_раств)
где n_моч - количество молей мочевины, n_раств - общее количество молей раствора.
Поскольку у нас 10% водный раствор, то можно сказать, что в 100 г раствора содержится 10 г мочевины и 90 г воды. Рассчитаем количество молей мочевины и воды:
n_моч = m_моч / M_моч
n_раств = m_раств / M_раств
где m_моч и m_раств - массы мочевины и раствора соответственно, M_моч и M_раств - молярные массы мочевины и воды.
Подставим значения и рассчитаем мольные доли:
n_моч = 10 г / 60 г/моль = 0,167 моль
n_раств = 90 г / 18 г/моль = 5 моль
x = 0,167 моль / (0,167 моль + 5 моль) = 0,0327
Теперь найдем давление насыщенного пара:
P = 0,0327 * 101325 Па = 3314,6 Па
Ответ:
Давление насыщенного пара над 10% водным раствором мочевины СО(NH2)2 при 100°C равно 3314,6 Па.