Како да се пресмета двојката presse

Дали некогаш сте оставиле шише со вода неколку часа под изгорувањето на сонцето и слушнале "свињи" звук, отворајќи го? Овој звук е предизвикан од притисок на парен. Во хемијата, притисокот на пареата е притисокот што го изрекува течна пареа, која испарува во херметички затворен сад. За да го пронајдете притисокот на пар на одредена температура, користете ја равенката на клаузулите на Klapaijone: Ln (p1 / p2) = (δh_VAP/ R) ((1 / t2) - (1 / t1)).

Чекори

Метод 1 од 3:

Користејќи ја равенката на Клапатин Клаузиус

Еден. Запишете ја равенката на Клапатин Клаузиус, која се користи за пресметување на притисокот на пар кога се менува со текот на времето. Оваа формула може да се користи во повеќето физички и хемиски проблеми. Равенката е како што следува: Ln (p1 / p2) = (δh_VAP/ R) ((1 / t2) - (1 / t1)), Каде:

Δh_VAP - Испарување на течноста на Enthalpy. Нејзиното, по правило, може да се најде во табелата во хемиски учебници.
R - постојана константа, еднаква на 8.314 J / (k × mol)
T1 - почетна температура (по која е познат притисок на пареа).
T2 - конечна температура (на која притисокот на пар е непознат).
P1 и P2 - притисокот на пар на T1 и T2, соодветно.

Сликата со наслов Пресметајте го притисокот на пареата 2

2. Поднесувајте ги вредностите на вредностите на вредностите на вредностите на Клапујроне-Клаусиј. Повеќето задачи добиваат две температурни вредности и вредност на притисокот или две вредности на притисокот и температурна вредност.

На пример, садот е течност на температура од 295 К, а неговиот притисок на пареа е 1 атмосфера (1 банкомат). Пронајдете го притисокот на испарувањата на температура од 393 k. Овде ви се дава две температурни вредности и вредност на притисокот, така што можете да најдете уште една вредност на притисокот со равенката на Клапајон Клаузиус. Замена на овие вредности во формулата, ќе добиете: Ln (1 / p2) = (δh_VAP/ R) ((1/393) - (1/295)).

Имајте на ум дека во равенката на Клапатин Клаузиус, температурата секогаш се мери во Келвин, а притисокот во сите единици на мерење (но тие треба да бидат исти за P1 и P2).

Сликата со наслов Пресметајте го притисокот на пареата

3. Замени константи. Равенцијата на Клапајрон Клаузиус содржи две константи: r и δh_VAP. R е секогаш еднаков на 8.314 j / (k × mol). Вредност δH_VAP (Испарување енталпија) зависи од супстанцијата, притисокот на пареата на која се обидувате да го пронајдете - оваа константа, како по правило, може да се најде во табелата во учебниците во хемија или на сајтови (на пример, Овде).

Во нашиот пример, претпоставуваме дека водата е во садот. Δh_VAP Водата е 40,65 kJ / mol или еднаква на 40650 j / mol.

Замени константи во формулата и добијте: ln (1 / p2) = (40650/8314) ((1/393) - (1/295)).

4. Одлучете ја равенката користејќи алгебарски операции.

Во нашиот пример, непозната променлива е под знакот на природен логаритам (ЛН). За да се ослободите од природниот логаритам, свртете ги двете страни на равенката до степенот на математичка константа "Е". Со други зборови, ln (x) = 2 → e = e → x = e.

Сега одлучувајте ја равенката:

ln (1 / p2) = (40650 / 8,314) ((1/393) - (1/295))

Ln (1 / p2) = (4889,34) (- 0.00084)

(1 / p2) = е

1 / p2 = 0,0165

P2 = 0.0165 = 60,76 банкомат. Има смисла, бидејќи порастот на температурата во херметички затворен сад на 100 степени ќе доведе до зголемување на испарувањето, што значително ќе го зголеми притисокот на пар.

Метод 2 од 3:

Пресметка на притисокот на пареа во решенија

Еден. Запишете го законот Раул. Во реалниот живот, се наоѓаат чисти течности, често се занимаваме со решенија. Решението се добива со додавање на мала количина на одредена хемикалија, наречена "растворена супстанција", на поголем број други хемиски супстанции наречени "растворувач". Во случаи на решенија, користете го Законот на Раул:Р_{Решение} = П_{растворувач}X_{растворувач}, Каде:

Р_{Решение} - притисок на пареа.
Р_{растворувач} - притисок на растворувач.
X_{растворувач} - моларниот дел од растворувачот.
Ако не знаете што е "мол споделување", прочитајте го.

Сликата со наслов Пресметајте го притисокот од пареа 6

2. Одреди која супстанција ќе биде растворувач, а некои - раствор. Потсетиме дека растворената супстанција е супстанција растворена во растворувач, а растворувачот е супстанција растворање на растворувања.

Размислете за примерот на сируп. За да се добие сируп, еден дел од шеќерот се раствора во еден дел од водата, така што шеќерот е растворена супстанција, а водата е растворувач.

Ве молиме имајте предвид дека хемиската формула на сахароза (обичен шеќер): в₁₂Час₂₂О_{Единаесет}. Таа ќе треба да биде понатаму.

3. Пронајдете ја температурата на растворот, бидејќи тоа ќе влијае на притисокот на неговиот пар. Колку е повисока температурата, толку е поголем притисокот на пареата, бидејќи формирањето на пареа се зголемува со зголемување на температурата.

Во нашиот пример, се претпоставува дека температурата на сирупот е 298 k (околу 25 ° C).

Сликата со наслов Пресметајте го притисокот на пареата 8

4. Најдете го притисокот на пареата на растворувачот. Во референтните книги за хемија, се дава притисок на пареата на многу заеднички хемикалии, но, по правило, таквите вредности се дадени на температура на супстанции на 25 ° C / 298 до или на нивните температури на вриење. Ако таквите температури се дадени во задачата, користете вредности од референтни книги - во спротивно, треба да го пресметате притисокот на испарувачите на оваа температура на супстанцијата.

За да го направите ова, користете ја равенката на Klapaijone Clausius, заменувајќи го притисокот на пареата и температурата 298 K (25˚˚) наместо P1 и T1, соодветно.

Во нашиот пример, температурата на растворот е 25 ° C, па користете ја вредноста од референтните табели - притисокот на водена пареа на 25 ° C е 23,8 мм Меркур пост.

Пет. Најдете крт дел од растворувачот. За да го направите ова, најдете го односот на бројот на молови на супстанцијата на вкупниот број на молови на сите супстанции во решението. Со други зборови, моларниот дел од секоја супстанција е еднаков на (бројот на молови на супстанцијата) / (вкупниот број на молови на сите супстанции).

Да претпоставиме дека за подготовка на сирупот сте користеле 1 L вода и 1 l на сахароза (шеќер). Во овој случај, неопходно е да се најде бројот на молови на секоја супстанција. За да го направите ова, треба да најдете многу секоја супстанција, а потоа да ги користите моларните маси на овие супстанции за да добиете молци.

Маса од 1 L вода = 1000 гр

Маса од 1 л Сахара = 1056,7

Крт (вода): 1000 g × 1 mol / 18,015 g = 55,51 МОЛ

Крт (сахароза): 1056,7 g × 1 mol / 342,2965 g = 3.08 mol (забележете дека можете Најдете моларната тежина сахароза од нејзината хемиска формула c₁₂Час₂₂О_{Единаесет}).

Вкупен број на молови: 55,51 + 3,08 = 58,59 крт

Вода моларен удел: 55,51 / 58,59 = 0.947.

Сликата со наслов Пресметај го притисокот на пареата 10

6. Сега ги заменува податоците и пронајдените вредности во равенката на Раул, што е на почетокот на овој дел (Р_{Решение} = П_{растворувач}X_{растворувач}).

Во нашиот пример:

Р_{Решение} = (23.8 mm rt. Уметност.) (0,947)

Р_{Решение} = 22,54 мм Х.Г. Уметност. Има смисла, бидејќи мала количина на шеќер беше растворен во голема количина на вода (ако се мери во меласа - во литри, нивниот број е ист), па притисокот на пареата малку ќе се намали.

Метод 3 од 3:

Пресметка на притисок на пареа во посебни случаи

Еден. Дефинирање на стандардни услови. Често во хемијата користи температура и притисок како еден вид "стандардно" вредности. Таквите вредности се нарекуваат стандардни температури и притисок (или стандардни услови). Во задачите за притисок на пареа, често се споменуваат стандардни услови, па затоа е подобро да се запамети стандардните вредности:

Температура: 273.15 K / 0˚c / 32 f
Притисок: 760 mm rt.Уметност./ 1 Амтам./ 101,325 kPa

2. Преиспитајте ја равенката на Klapaijone-Clausius за да пронајдете други променливи. Во првиот дел од овој напис, беше прикажано како да се пресмета притисокот на пареата на чистите супстанции. Сепак, не во сите задачи што треба да го најдете притисокот P1 или P2- во многу задачи што ви се потребни за да се пресмета температурата или вредноста на δH_VAP. Во такви случаи, преработете ја равенката на Клапајрон, непозната вредност на едната страна од равенката.

На пример, е дадена непозната течност, чиј притисок на пареа е 25 Тор во 273 К и 150 Тор во 325 К. Неопходно е да се најде енталпијата на испарувањето на оваа течност (тоа е, δH_VAP). Решавање на овој проблем:

Ln (p1 / p2) = (δh_VAP/ R) ((1 / t2) - (1 / t1))

(Ln (p1 / p2)) / ((1 / t2) - (1 / t1)) = (δH_VAP/ R)

R × (ln (p1 / p2)) / ((1 / t2) - (1 / t1)) = δh_VAP Сега ги подмолите вредностите:

8.314 j / (k × mol) × (-1,79) / (- 0.00059) = δh_VAP

8.314 j / (k × mol) × 3033,90 = δH_VAP = 25223,83 j / mol

3. Размислете за притисокот на пар растворен супстанција. Во нашиот пример, од вториот дел од овој напис, растворен супстанција - шеќер - не испарува, но ако растворената супстанција произведува пареа (испарува), треба да се разгледа притисокот на таков пар. За да го направите ова, користете го модифициран поглед на рај равенката: стр_{Решение} = Σ (стр_{Супстанција}X_{Супстанција}), каде што симболот σ (Sigma) значи дека е неопходно да се додадат вредностите на притисоците на пареата на сите супстанции од кои растворот се состои.

На пример, размислете за решение кое се состои од две хемикалии: бензен и толуен. Вкупно решение од 120 милилитри (ml) - 60 ml бензен и 60 ml толуен. Температурата на растворот е 25 ° C, а притисокот на пареата на 25 ° C е 95,1 mm rt.Уметност. За бензен и 28,4 мм RT.Уметност. За Toloole. Неопходно е да се пресмета притисокот на притисокот на притисокот. Ние можеме да го направиме тоа со помош на густините на супстанции, нивните молекуларни маси и вредности на притисокот на пареа:

Маса (бензен): 60 ml = 0.06 l × 876,50 kg / 1000 l = 0.053 kg = 53 g

Маса (толуен): 0.06 l × 866,90 kg / 1000 l = 0.052 kg = 52 g

Крт (бензен): 53 g × 1 mol / 78.11 g = 0,679 МОЛ

Крт (Толуен): 52 g × 1 mol / 92.14 g = 0.564 mol

Вкупен број на молови: 0,679 + 0.564 = 1,243

Молинг Сподели (бензен): 0,679 / 1,243 = 0.546

Молинг Сподели (толуен): 0.564 / 1,243 = 0.454

Решение: П_{Решение} = П_БензенX_Бензен + Р_толуенX_толуен

Р_{Решение} = (95,1 mm rt. Уметност.) (0.546) + (28,4 mm rt. Уметност.) (0,454)

Р_{Решение} = 51,92 mm rt. Уметност. + 12,89 мм РТ. Уметност. = 64,81 мм РТ. Уметност.

Совети

За да се користи Clauseerone равенката Клаузиј, температурата мора да биде наведена во степени на Келвин (означена со). Ако имате температура на Целзиус, неопходно е да ја конвертирате со следнава формула: Т_К = 273 + т_В
Методот опишан погоре работи, бидејќи енергијата е директно пропорционална со количината на топлина. Температурата на течноста е единствениот фактор на животната средина на кој зависи притисокот на испарувањата.