Следствием Закона Рауля является повышение температуры кипения раствора и понижение температуры замерзания раствора

Процесс кипения начинается, когда Р_нас = Р_атм. Поскольку давление насыщенного пара раствора ниже, чем растворителя, то необходимо повысит ь температуру для кипения раствора, чтобы воссановить Р_нас = Р_атм (с повышением температуры возрастает испарение). В соответствии с законом Рауля DР = Р^о- Р зависит от молярной доли растворенного вещества, значит при растворении 1 моля повышение температуры кипения будет одинаково для всех веществ. Следовательно, повышение температуры кипения пропорционально концентрации растворенного вещества (моляльности): DТ_кип = Е с_m (2) где с_m – моляльность, Е – эбулиоскопическая постоянная – величина повышения температуры кипения раствора, содержащего 1 моль вещества в 1000 г растворителя – Е(Н₂О) = 0,52К/моль.

Температура замерзания раствора – это такая температура, при которой давление насыщенного пара над жидкостью равно давлению насыщенного пара над твердым телом Р_ж = Р_тв. При введении растворенного вещества равновесие смещается в сторону плавления твердой фазы, и для восстановления равновесия нужно понизить температуру. Следовательно раствор замерзает при более низкой температуре, чем растворитель. Понижение температуры зависит олько отсвойств чистого растворителя и молярной доли растворенного вещества.

Следовательно, понижение температуры замерзания раствора тоже пропорционально моляльности: DТ_зам = К с_m (3), где с_m – моляльность, К – криоскопическая постоянная – величина понижения температуры замерзания раствора. Содержащего 1 моль растворенного вещества в 1000 г расворителя – К(Н₂О) = 1,86К/моль.

Способ определения молярных масс по повышению температуры кипения раствора и понижению температуры замерзания раствора более удобен и его на практике используют чаще, измерение давления насыщенного пара. Расчеты там точно такие же. Измеряют DТ_зам или DТ_кип, выражают неизвестную молярную массу растворенного вещества М, растворяя массу вещества m в определенной массе растворителя m^о с известной молярной массой М^о и с использованием формул 2 и 3 производят расчеты. с_m = DТ_кип/Е, использую нижеприведенную пропорцию, выражаем с_m= m 1000/m^о(а)

m - m^о

с_m - 1000

При растворении 1 моля DТ_кип повышается на Е градусов,

При растворении n = m/M молей - на DТ_кип градусов. m/М = DТ_кип /Е. откуда Е = МDТ_кип /m(б). Подставляем в (2) значения с_m из (а) и DТ_кип из (б):

DТ_кип = m 1000/m^о

Дата добавления: 2014-01-03