Quelle est la pression de vapeur attendue lorsque 58,9 g d'hexane (C6H14) est mélangé à 44,0 g de benzène (C6H6) à 60,0 ° C?
Donné:
La pression de vapeur d'hexane pur à 60 ° C est de 573 torr.
La pression de vapeur du benzène pur à 60 ° C est de 391 torr.
La loi de Raoult est exprimée par l'équation de la pression de vapeur:
PSolution = ΧsolvantP0solvant
où
PSolution est la pression de vapeur de la solution
Χsolvant est la fraction molaire du solvant
P0solvant est la pression de vapeur du solvant pur
Lorsque deux ou plusieurs solutions volatiles sont mélangées, chaque composant de pression de la solution mélangée est ajouté ensemble pour trouver la pression de vapeur totale.
PTotal = Psolution A + Psolution B + ...
Étape 1 - Détermine le nombre de taupes de chaque solution afin de pouvoir calculer la fraction molaire des composants.
Du tableau périodique, les masses atomiques des atomes de carbone et d'hydrogène dans l'hexane et le benzène sont:
C = 12 g / mol
H = 1 g / mol
d'hexane = 6 (12) + 14 (1) g / mol
poids molaire de l'hexane = 72 + 14 g / mol
poids molaire de l'hexane = 86 g / mol
nhexane = 58,9 g x 1 mol / 86 g
nhexane = 0,685 mol
poids molaire de benzène = 6 (12) + 6 (1) g / mol
poids molaire de benzène = 72 + 6 g / mol
poids molaire de benzène = 78 g / mol
nbenzène = 44,0 g x 1 mol / 78 g
nbenzène = 0,564 mol
Étape 2 - Trouvez la fraction molaire de chaque solution. Peu importe le composant que vous utilisez pour effectuer le calcul. En fait, un bon moyen de vérifier votre travail consiste à faire le calcul pour l'hexane et le benzène, puis assurez-vous qu'ils totalisent 1.
Χhexane = nhexane/(nhexane + nbenzène)
Χhexane = 0.685/(0.685 + 0.564)
Χhexane = 0.685/1.249
Χhexane = 0.548
Puisqu'il n'y a que deux solutions présente et la fraction molaire totale est égale à un:
Χbenzène = 1 - Χhexane
Χbenzène = 1 - 0.548
Χbenzène = 0.452
Étape 3 - Trouvez la pression de vapeur totale en branchant les valeurs dans l'équation:
PTotal = ΧhexaneP0hexane + ΧbenzèneP0benzène
PTotal = 0,548 x 573 torr + 0,452 x 391 torr
PTotal = 314 + 177 torr
PTotal = 491 torr