Законы Рауля

Над чистой жидкостью при данной температуре сущест­вует определенное давление или упругость насыщенного пара. При растворении какого-либо вещества в любом растворите­ле происходит понижение концентрации молекул раствори­теля в единице объема, что уменьшает количество молекул, переходящих в единицу времени из жидкости в пар; кроме того, испарение растворителя затрудняется вследствие взаи­модействия растворенного вещества с растворителем. В ре­зультате этого давление насыщенного пара растворителя над раствором оказывается всегда меньшим, - чем над чистым растворителем. Причем понижение давления пара в силу вышеуказанных причин будет тем больше, чем больше концентрация растворенного вещества в растворе. Эта зависимость была сформулирована Раулем: относительное понижение давления пара растворителя равно отношению числа молей растворенного вещества к сумме числа молей растворителя и растворенного вещества, т е:

р₀ – р / р₀ = n₂ / n₁ + n₂

р₀ - давление пара над чистым растворителем, р - давление пара над раствором, n₁ - число молей растворителя, n₂ - число молей растворенного вещества.

Понижение давления пара над раствором приводит к повышению температуры кипения и понижению температуры замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем. Относительное понижение давления пара для раствора не зависит от природы растворенного вещества, растворителя и температуры. Растворы, которые подчиняются закону Рауля являются идеальными. Закон Рауля соблюдается тем точнее, чем более разбавлен раствор.

Растворы замерзают при более низкой температуре, чем чис­тые растворители. Понижение температуры замерзания раст­вора связано с понижением упругости (давления) пара раст­ворителя над раствором (изменение концентрации клеточного сока у растений к зиме).

Температурой замерзания раствора называется такая темпера­тура, при которой кристал­лы растворителя находятся в равновесии с раствором данного состава.

Разность Δt = t₀° - ti° называется понижением температуры замерзания раствора и будет тем больше, чем больше концентрация раствора. Количественно эта зависи­мость выражается уравнением:

Δt = K С_m

где Δt - понижение температуры замерзания раствора;

Сm - моляльная концентрация;

К - коэффициент пропорциональности, называемый криоскопической постоянной растворителя или моляльным понижением температуры замерзания раствора.

Метод исследования, основанный на измерении понижения температуры замерзания растворов, называется криоскопическим методом.

Растворы замерзают при более низкой и кипят при более высокой температуре, чем чистые растворители.

Для растворов неэлектролитов согласно закону Рауля понижение температуры замерзания раствора прямо пропорционально моляльной концентрации. Повышение температуры кипения раствора так же прямо пропорционально моляльной концентрации:

Δt_кип =ЕC_m

Е- эбулиоскопическая постоянная.

Осмотическое давление растворов рассчитывается по формуле Вант-Гоффа:

Р_осм =RTC_м

R- универсальная газовая постоянная 8,314 кДж/моль град

T- температура, ⁰К, C_м -молярная концентрация.

Контрольные вопросы

1.При односторонней диффузии, проходит через мембрану…

2.Раствор, замерзающий при более низкой температуре:

Ф.Разбавленный В идеальный С. ненасыщенный Д. концентрированный

3. Раствор, закипающий при более высокой температуре:

Ф.Разбавленный В концентрированный С. ненасыщенный Д. идеальный

4. Показатель, означающий реакцию среды…

5.Раствор, закипающий при более высокой температуре:

Ф.Разбавленный В концентрированный С. ненасыщенный Д. идеальный

6. Показатель, означающий реакцию среды, называется…

7. В основных буферных систем всегда присутствуют ионы….

8. В кислотных буферных систем всегда присутствуют ионы ….

9. Раствор, в котором силы взаимодействия отдельных компонентов одина-ковы и м/у компонентами нет химического взаимодействия, называют…

10. Самопроизвольный процесс переноса вещества, в результате которого устанавливается равновесное распределение концентраций вследствие беспорядочного теплового частиц, называется…

11. Осмос прекращается тогда, когда скорости перехода молекул растворителя через полупроницаемую перегородку в обоих направлениях становятся….

12. Величина осмотического давления зависит от ….

Задачи

Определить осмотическое давление раствора, содержащего m г вещества в V(л) раствора при t⁰С и построить график зависимости осмотического давления от массы вещества:

Номер задания	вещество	m, г	V, л	t, 0С
№1.	глюкоза С6Н12О6	20,0	0,800	20
		30
		60
		32
№2.	сахароза С12Н22О11	16,0	0,150	0
		18
		36
		42
№3.	анилин С6Н5NН2	8,0	0,100	35
		16
		24
		36
№4.	глюкоза	60	0,100	0
		90
		120
		150
№5.	глицерин С3Н8О3	15	0,250	15
		30
		45
		90
№6	Этиловый спирт	20	0,120	30
		50
		80
		90
№7	Метиловый спирт	45,0	0,150	0
		90
		120
		150
№8	Уксусная кислота	10	0,40	50
		15
		20
		25
№9	Муравьиная кислота	16	40	0
		19
		32
		48
№10	Пропиловый спирт	120	0,250	110
		150
		185
		200
№11.	бензол	40	800	127
		80
		160
		320
№12.	Ацетон С3Н6О	126,0	650	0
		158
		390
		450

При какой температуре будут кипеть и замерзать растворы, содержащие в m г воды m г сахара. Построить график зависимости температуры кипения и замерзания от содержания растворенного вещества в растворе

Номер задания	m г H2O	m г сахароза	Номер задания	m г H2O	m г сахароза
№1	310	60	№2	150	20
	310	80		150	40
	310	90		150	50
	310	120		150	60
	310	140		150	70

Номер задания	m г H2O	m г глюкоза	Номер задания	m г H2O	m г глюкоза
№3	30	6	№4	110	40
	30	8		110	45
	30	10		110	50
	30	15		110	60
	30	20		110	70

Номер задания	m г H2O	m г глицерин	Номер задания	m г H2O	m г глицерин
№5	200	57	№6	200	30
	200	67		200	40
	200	77		200	60
	200	87		200	70
	200	97		200	80
	200	107		200	90

Номер задания	m г H2O	m г анилин	Номер задания	m г H2O	m г анилин
№7	120	24	№8	150	10
	120	36		150	15
	120	48		150	20
	120	56		150	40
	120	62		150	60
	120	82		150	70