дано:
- Концентрация раствора мочевины: 18%
- Температура: 100°C
- Давление насыщенного пара воды при 100°C: 101,325 кПа
- Молекулярная масса мочевины (CO(NH2)2): 60 г/моль
- Молекулярная масса воды (H2O): 18 г/моль
найти:
- Давление пара над раствором при 100°C.
решение:
1. Найдем массу мочевины и воды в 100 г раствора:
Масса мочевины = 18 г
Масса воды = 100 г - 18 г = 82 г
2. Найдем количество моль мочевины:
Количество моль мочевины = масса / молекулярная масса
Количество моль мочевины = 18 г / 60 г/моль = 0,3 моль
3. Найдем количество моль воды:
Количество моль воды = масса / молекулярная масса
Количество моль воды = 82 г / 18 г/моль ≈ 4,56 моль
4. Найдем моляльность раствора:
Моляльность = количество моль растворенного вещества / масса растворителя (в кг)
Масса растворителя = 82 г = 0,082 кг
Моляльность = 0,3 моль / 0,082 кг ≈ 3,66 моль/кг
5. Найдем снижение давления пара (используем формулу Рауля):
Давление пара над раствором = Давление насыщенного пара воды - ΔP
ΔP = Xмочевина * P0
где Xмочевина - молярная доля мочевины, P0 - давление насыщенного пара воды при 100°C.
Молярная доля мочевины (Xмочевина) = количество моль мочевины / (количество моль мочевины + количество моль воды)
Xмочевина = 0,3 моль / (0,3 моль + 4,56 моль) ≈ 0,06
ΔP = Xмочевина * P0
ΔP = 0,06 * 101,325 кПа ≈ 6,08 кПа
6. Давление пара над раствором:
Давление пара над раствором = Давление насыщенного пара воды - ΔP
Давление пара над раствором = 101,325 кПа - 6,08 кПа ≈ 95,245 кПа
ответ:
Давление пара над 18%-ным раствором мочевины при 100°C составляет примерно 95,245 кПа.