¿Cuál es la presión de vapor esperada cuando 58.9 g de hexano (C6H14) se mezcla con 44.0 g de benceno (C6H6) a 60.0 ° C?
Dado:
La presión de vapor de hexano puro a 60 ° C es 573 torr.
La presión de vapor de benceno puro a 60 ° C es de 391 torr.
La Ley de Raoult se expresa mediante la ecuación de presión de vapor:
PAGsolución = ΧsolventePAG0solvente
dónde
PAGsolución es la presión de vapor de la solución
Χsolvente es la fracción molar del solvente
PAG0solvente es la presión de vapor del solvente puro
Cuando se mezclan dos o más soluciones volátiles, cada componente de presión de la solución mezclada se agrega para encontrar la presión de vapor total.
PAGTotal = Psolución A + Psolución B + ...
Paso 1 - Determina el cantidad de lunares de cada solución para poder calcular la fracción molar de los componentes.
Desde el tabla periódica, las masas atómicas de los átomos de carbono e hidrógeno en hexano y benceno son:
C = 12 g / mol
H = 1 g / mol
de hexano = 6 (12) + 14 (1) g / mol
peso molar de hexano = 72 + 14 g / mol
peso molar de hexano = 86 g / mol
nortehexano = 58.9 g x 1 mol / 86 g
nortehexano = 0,685 mol
peso molar de benceno = 6 (12) + 6 (1) g / mol
peso molar de benceno = 72 + 6 g / mol
peso molar de benceno = 78 g / mol
nortebenceno = 44.0 g x 1 mol / 78 g
nortebenceno = 0.564 mol
Paso 2 - Encuentra la fracción molar de cada solución. No importa qué componente use para realizar el cálculo. De hecho, una buena manera de verificar su trabajo es hacer el cálculo tanto para el hexano como para el benceno y luego asegurarse de que sumen 1.
Χhexano = nhexano/(nhexano + nbenceno)
Χhexano = 0.685/(0.685 + 0.564)
Χhexano = 0.685/1.249
Χhexano = 0.548
Ya que solo hay dos soluciones presente y la fracción molar total es igual a uno:
Χbenceno = 1 - Χhexano
Χbenceno = 1 - 0.548
Χbenceno = 0.452
Paso 3 - Encuentre la presión de vapor total conectando los valores en la ecuación:
PAGTotal = ΧhexanoPAG0hexano + ΧbencenoPAG0benceno
PAGTotal = 0.548 x 573 torr + 0.452 x 391 torr
PAGTotal = 314 + 177 torr
PAGTotal = 491 torr