ກະວີ:
John Stephens
ວັນທີຂອງການສ້າງ:
1 ເດືອນມັງກອນ 2021
ວັນທີປັບປຸງ:
29 ມິຖຸນາ 2024
![ວິທີການຄິດໄລ່ຄວາມກົດດັນຂອງອາຍ - ຄໍາແນະນໍາ ວິທີການຄິດໄລ່ຄວາມກົດດັນຂອງອາຍ - ຄໍາແນະນໍາ](https://a.vvvvvv.in.ua/knowledge-base/cch-tnh-p-sut-hi-13.webp)
ເນື້ອຫາ
ທ່ານເຄີຍປ່ອຍນ້ ຳ ຂັງຢູ່ໃນແສງແດດເປັນເວລາສອງສາມຊົ່ວໂມງ, ແລ້ວເປີດຝາປິດແລະໄດ້ຍິນ“ ປpopອບ” ນ້ອຍໆບໍ? ສຽງນີ້ແມ່ນຍ້ອນ ຄວາມກົດດັນ vapor ໃນຕຸກສາເຫດ. ໃນດ້ານເຄມີສາດ, ຄວາມກົດດັນຂອງອາຍແມ່ນຄວາມກົດດັນທີ່ປະຕິບັດກັບ ກຳ ແພງຂອງເຮືອທີ່ປິດໃນຂະນະທີ່ທາດແຫຼວໃນເຮືອຈະລະເຫີຍ (ປ່ຽນເປັນແກaດ). ເພື່ອຊອກຫາຄວາມກົດດັນຂອງອາຍໃນອຸນຫະພູມທີ່ຮູ້ຈັກໃຊ້ສົມຜົນ Clausius-Clapeyron: ln (P1 / P2) = (ΔHvap/ R) ((1 / T2) - (1 / T1)).
ຂັ້ນຕອນ
ວິທີທີ່ 1 ຂອງ 3: ໃຊ້ສົມຜົນ Clausius-Clapeyron
ຂຽນສົມຜົນ Clausius-Clapeyron. ເມື່ອພິຈາລະນາເຖິງການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມກົດດັນຂອງໄອນ້ ຳ ໃນໄລຍະເວລາ, ສູດ ສຳ ລັບການຄິດໄລ່ຄວາມດັນຂອງອາຍແມ່ນສົມຜົນ Clausius-Clapeyron (ຊື່ຕາມຊື່ຂອງນັກຟີຊິກສາດ Rudolf Clausius ແລະBenoît Paul Émile Clapeyron). ນີ້ແມ່ນສູດທີ່ໃຊ້ກັນທົ່ວໄປໃນການແກ້ໄຂບັນຫາຄວາມກົດດັນຂອງ vapor ທົ່ວໄປໃນຟີຊິກແລະເຄມີສາດ. ສູດໄດ້ຖືກຂຽນໄວ້ດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: ln (P1 / P2) = (ΔHvap/ R) ((1 / T2) - (1 / T1)). ໃນສູດນີ້, ຕົວແປຕ່າງໆທີ່ເປັນຕົວແທນ:- Hvap: ການລະເຫີຍຂອງແຫຼວ. ຄຸນຄ່ານີ້ສາມາດພົບໄດ້ໃນຕາຕະລາງໃນຕອນທ້າຍຂອງປື້ມ ຕຳ ລາວິຊາເຄມີ.
- R: ອາຍແກັສທີ່ ເໝາະ ສົມແລະເທົ່າກັບ 8,314 J / (K × Mol).
- T1: ອຸນຫະພູມທີ່ຄວາມກົດດັນຂອງອາຍແມ່ນຮູ້ (ອຸນຫະພູມໃນເບື້ອງຕົ້ນ).
- T2: ອຸນຫະພູມທີ່ຄວາມກົດດັນຂອງ vapor (ອຸນຫະພູມສຸດທ້າຍ).
- P1 ແລະ P2: ຄວາມກົດດັນ vapor ທີ່ສອດຄ້ອງກັນໃນອຸນຫະພູມ T1 ແລະ T2.
ປ່ຽນແທນຄ່າທີ່ຮູ້ຈັກ ສຳ ລັບຕົວແປຕ່າງໆ. ສົມຜົນ Clausius-Clapeyron ເບິ່ງຄືວ່າຂ້ອນຂ້າງສັບສົນເພາະວ່າມັນມີຫລາຍຕົວແປທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແຕ່ມັນກໍ່ບໍ່ຍາກເກີນໄປຖ້າບັນຫາດັ່ງກ່າວໃຫ້ຂໍ້ມູນພຽງພໍ. ບັນຫາຄວາມກົດດັນຂອງອາຍນ້ ຳ ທີ່ເປັນພື້ນຖານທີ່ສຸດຈະຊ່ວຍໃຫ້ຄຸນຄ່າຂອງອຸນຫະພູມສອງຢ່າງແລະຄຸນຄ່າຂອງຄວາມກົດດັນ ໜຶ່ງ ຫລືສອງຄ່າຂອງຄວາມກົດດັນແລະຄຸນຄ່າຂອງອຸນຫະພູມ ໜຶ່ງ ຄັ້ງ - ເມື່ອທ່ານມີຂໍ້ມູນເຫລົ່ານີ້ມັນງ່າຍຕໍ່ການແກ້ໄຂ.- ຍົກຕົວຢ່າງ, ສົມມຸດວ່າບັນຫາແມ່ນ ສຳ ລັບຖັງບັນຈຸແຫຼວທີ່ 295 K ແລະດ້ວຍຄວາມກົດດັນຂອງອາຍຂອງ 1 ບັນຍາກາດ (atm). ຄຳ ຖາມແມ່ນ: ຄວາມກົດດັນຂອງອາຍໃນອຸນຫະພູມ 393 K ແມ່ນຫຍັງ? ພວກເຮົາມີສອງຄ່າ ສຳ ລັບອຸນຫະພູມແລະ ໜຶ່ງ ສຳ ລັບຄວາມກົດດັນ, ສະນັ້ນສາມາດແກ້ໄຂ ສຳ ລັບຄວາມກົດດັນທີ່ຍັງເຫຼືອໂດຍ ນຳ ໃຊ້ສົມຜົນ Clausius-Clapeyron. ການໃສ່ຄຸນຄ່າເປັນຕົວແປ, ພວກເຮົາມີ ln (1 / P2) = (ΔHvap/ R) ((1/393) - (1/295)).
- ສຳ ລັບສົມຜົນ Clausius-Clapeyron, ພວກເຮົາຕ້ອງ ນຳ ໃຊ້ຄຸນຄ່າຂອງອຸນຫະພູມຢູ່ສະ ເໝີ ເຄນວິນ. ທ່ານສາມາດໃຊ້ມູນຄ່າຄວາມກົດດັນໃດໆ, ຕາບໃດທີ່ມັນຢູ່ໃນຫົວ ໜ່ວຍ ດຽວກັນ ສຳ ລັບທັງ P1 ແລະ P2.
ທົດແທນທີ່ຄົງທີ່. ສົມຜົນຂອງ Clausius-Clapeyron ມີສອງແບບຄົງທີ່: R ແລະΔHvap. R ແມ່ນສະເຫມີເທົ່າກັບ 8,314 J / (K × Mol). ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ΔHvap (ທາດແຫຼວລະເຫີຍ) ແມ່ນຂື້ນກັບປະເພດຂອງທາດແຫຼວທີ່ລະບາຍໄດ້. ດ້ວຍສິ່ງນັ້ນ, ທ່ານສາມາດຄົ້ນຫາຄຸນຄ່າຕ່າງໆຂອງ .Hvap ຂອງສານຫຼາກຫຼາຍຊະນິດໃນຕອນທ້າຍຂອງປື້ມແບບຮຽນເຄມີສາດຫຼືຟີຊິກ, ຫຼືເບິ່ງມັນທາງອິນເຕີເນັດ (ຕົວຢ່າງນີ້)- ໃນຕົວຢ່າງຂ້າງເທິງ, ສົມມຸດວ່າທາດແຫຼວແມ່ນ ນ້ ຳ ບໍລິສຸດ. ຖ້າເບິ່ງໃນຄ່າຕາຕະລາງ Hvapພວກເຮົາມີvap ນ້ ຳ ບໍລິສຸດປະມານ 40,65 kJ / mol. ເນື່ອງຈາກວ່າມູນຄ່າ H ໃຊ້ຫົວ ໜ່ວຍ joul, ພວກເຮົາຕ້ອງປ່ຽນມັນເປັນ 40,650 J / mol.
- ການເອົາຂີດ ຈຳ ກັດເຂົ້າໄປໃນສົມຜົນ, ພວກເຮົາມີ ln (1 / P2) = (40,650 / 8,314) ((1/393) - (1/295)).
ແກ້ສົມຜົນ. ຫຼັງຈາກທີ່ທ່ານໄດ້ໃສ່ຄ່າທັງ ໝົດ ເຂົ້າໃນຕົວປ່ຽນຂອງສົມຜົນຍົກເວັ້ນແຕ່ຕົວແປທີ່ພວກເຮົາ ກຳ ລັງຄິດໄລ່, ສືບຕໍ່ແກ້ໄຂສົມຜົນຕາມຫຼັກການພຶດຊະຄະນິດຕາມປົກກະຕິ.- ຈຸດທີ່ຍາກທີ່ສຸດເມື່ອແກ້ສົມຜົນ (ln (1 / P2) = (40,650 / 8,314) ((1/393) - (1/295))) ແມ່ນການແປຮູບຂອງ logarithmic function ທຳ ມະຊາດ (ln). ເພື່ອລົບລ້າງການ ທຳ ງານຂອງທ່ອນ ທຳ ມະຊາດ, ໃຫ້ໃຊ້ທັງສອງດ້ານຂອງສົມຜົນເພື່ອເປັນຕົວເລກຂອງເລກຄະນິດສາດຄົງທີ່ e. ເວົ້າອີກຢ່າງ ໜຶ່ງ, ln (x) = 2 → e = e → x = e.
- ບັດນີ້ໃຫ້ເຮົາແກ້ໄຂສົມຜົນຂອງຕົວຢ່າງ:
- ln (1 / P2) = (40,650 / 8,314) ((1/393) - (1/295))
- ln (1 / P2) = (4,889.34) (- 0.00084)
- (1 / P2) = ຈ
- 1 / P2 = 0.0165
- P2 = 0.0165 = 60.76 atm. ມູນຄ່ານີ້ແມ່ນສົມເຫດສົມຜົນ - ຢູ່ໃນເຮືອທີ່ປິດ, ເມື່ອອຸນຫະພູມເພີ່ມຂື້ນເກືອບ 100 ອົງສາ (ເຖິງອຸນຫະພູມປະມານ 20 ອົງສາສູງກວ່າຈຸດເດືອດຂອງນ້ ຳ) ມີອາຍທີ່ຜະລິດໄດ້ຫລາຍ, ສະນັ້ນຄວາມກົດດັນຈະເພີ່ມຂື້ນ. ຫຼາຍ.
ວິທີທີ່ 2 ຂອງ 3: ຊອກຫາຄວາມກົດດັນຂອງອາຍຂອງລະລາຍທີ່ລະລາຍ
ຂຽນກົດ ໝາຍ Raoult ຂອງ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ພວກເຮົາບໍ່ຄ່ອຍໄດ້ເຮັດວຽກກັບທາດແຫຼວທີ່ບໍລິສຸດ - ເລື້ອຍໆພວກເຮົາຕ້ອງເຮັດວຽກກັບການປະສົມຂອງຫຼາຍໆສານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ບາງປະສົມທົ່ວໄປແມ່ນຖືກສ້າງຂື້ນໂດຍການລະລາຍຂອງສານເຄມີທີ່ເອີ້ນວ່າ ໜ້ອຍ ລະລາຍ ໃນຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງສານເຄມີອື່ນໆທີ່ເອີ້ນວ່າ ທາດລະລາຍ ປະກອບ ການແກ້ໄຂ. ໃນກໍລະນີນີ້, ພວກເຮົາ ຈຳ ເປັນຕ້ອງຮູ້ສົມຜົນ ສຳ ລັບກົດ ໝາຍ ຂອງ Raoult (ຊື່ຕາມຊື່ຂອງນັກຟີຊິກສາດFrançois-Marie Raoult) ເຊິ່ງມີລັກສະນະດັ່ງນີ້: ພການແກ້ໄຂ= ປທາດລະລາຍXທາດລະລາຍ. ໃນສູດນີ້, ຕົວແປຕ່າງໆທີ່ເປັນຕົວແທນ:- ພການແກ້ໄຂ: ຄວາມກົດດັນຂອງອາຍນ້ ຳ ທັງ ໝົດ (ທຸກສ່ວນປະກອບຂອງວິທີແກ້ໄຂ)
- ພທາດລະລາຍ: ຄວາມກົດດັນຂອງທາດອາຍລະລາຍ
- Xທາດລະລາຍ: ສ່ວນຂອງໂມໂຊລາຂອງທາດລະລາຍ.
- ຢ່າກັງວົນຖ້າທ່ານຍັງບໍ່ຮູ້ ຄຳ ວ່າ "ສ່ວນ ໜຶ່ງ ຂອງໂມ້" - ພວກເຮົາຈະອະທິບາຍມັນໃນຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປ.
ແຍກທາດລະລາຍແລະທາດລະລາຍໃນວິທີແກ້ໄຂ. ກ່ອນທີ່ທ່ານຈະຄິດໄລ່ຄວາມກົດດັນຂອງອາຍນ້ ຳ ຂອງວິທີແກ້ໄຂ, ທ່ານ ຈຳ ເປັນຕ້ອງ ກຳ ນົດສານທີ່ໄດ້ຮັບຈາກບັນຫາ. ໃຫ້ສັງເກດວ່າວິທີແກ້ໄຂທີ່ຖືກສ້າງຕັ້ງຂື້ນເມື່ອທາດລະລາຍໃນສານລະລາຍ - ສານເຄມີທີ່ລະລາຍແມ່ນມີສານລະລາຍສະ ເໝີ, ແລະສານເຄມີທີ່ເຮັດວຽກນັ້ນເປັນສານລະລາຍ.- ໃນພາກນີ້ພວກເຮົາຈະເອົາຕົວຢ່າງງ່າຍໆເພື່ອສະແດງໃຫ້ເຫັນແນວຄວາມຄິດຂ້າງເທິງ. ສົມມຸດວ່າພວກເຮົາຕ້ອງການທີ່ຈະພົບກັບຄວາມກົດດັນຂອງອາຍຂອງການແກ້ໄຂບັນຫາຂອງນ້ ຳ ເຊື່ອມ. ປົກກະຕິແລ້ວຢານ້ ຳ ຈະຖືກກະກຽມຈາກນ້ ຳ ຕານສ່ວນ ໜຶ່ງ ທີ່ລະລາຍໃນນ້ ຳ ສ່ວນ ໜຶ່ງ, ເພາະສະນັ້ນພວກເຮົາເວົ້າ ້ໍາຕານແມ່ນການລະລາຍແລະນ້ໍາແມ່ນ solvent.
- ໝາຍ ເຫດ: ສູດສານເຄມີ ສຳ ລັບ sucrose (ນ້ ຳ ຕານລະລາຍ) ແມ່ນ C12ຮ22ອ11. ທ່ານຈະເຫັນວ່າຂໍ້ມູນນີ້ມີຄວາມ ສຳ ຄັນຫຼາຍ.
ຊອກຫາອຸນຫະພູມຂອງການແກ້ໄຂ. ດັ່ງທີ່ພວກເຮົາເຫັນຢູ່ໃນພາກ Clausius Clapeyron ທີ່ໄດ້ກ່າວມານັ້ນ, ອຸນຫະພູມຂອງແຫຼວຈະມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມກົດດັນຂອງອາຍ. ໂດຍທົ່ວໄປ, ອຸນຫະພູມສູງຂື້ນ, ຄວາມກົດດັນຂອງອາຍນ້ ຳ ສູງຂື້ນ - ເມື່ອອຸນຫະພູມເພີ່ມຂື້ນ, ທາດແຫຼວຈະລະເຫີຍຫຼາຍຂື້ນແລະເພີ່ມຄວາມກົດດັນໃນເຮືອ.- ໃນຕົວຢ່າງນີ້, ສົມມຸດວ່າອຸນຫະພູມຂອງຢານ້ ຳ ໃນປະຈຸບັນແມ່ນ 298 ກ (ປະມານ 25 C).
ຊອກຫາຄວາມກົດດັນຂອງອາຍຂອງສານລະລາຍ. ການອ້າງອິງສານເຄມີໂດຍປົກກະຕິໃຫ້ຄຸນຄ່າຄວາມກົດດັນຂອງ vapor ສຳ ລັບຫລາຍໆສານແລະປະສົມທົ່ວໄປ, ແຕ່ໂດຍປົກກະຕິ ສຳ ລັບຄ່າຄວາມກົດດັນທີ່ 25 ° C / 298 K ຫລືຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຈຸດຮ້ອນ. ຖ້າວິທີແກ້ໄຂຂອງທ່ານມີອຸນຫະພູມນີ້ແລ້ວທ່ານສາມາດ ນຳ ໃຊ້ມູນຄ່າອ້າງອີງ, ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນທ່ານ ຈຳ ເປັນຕ້ອງຊອກຫາຄວາມກົດດັນຂອງອາຍນ້ ຳ ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມເບື້ອງຕົ້ນຂອງການແກ້ໄຂ.- ສົມຜົນ Clausius-Clapeyron ສາມາດຊ່ວຍໄດ້ທີ່ນີ້, ໂດຍໃຊ້ຄວາມກົດດັນແລະອຸນຫະພູມ 298 K (25 C) ສຳ ລັບ P1 ແລະ T1.
- ໃນຕົວຢ່າງນີ້, ການປະສົມມີອຸນຫະພູມ 25 ° C ເພື່ອໃຫ້ພວກເຮົາສາມາດ ນຳ ໃຊ້ຕາຕະລາງຊອກຫາ. ພວກເຮົາເຫັນນໍ້າໃນອຸນຫະພູມ 25 ອົງສາດ້ວຍຄວາມກົດດັນຂອງອາຍ ຂະ ໜາດ 23,8 mmHg
ຊອກຫາສ່ວນປະກອບຂອງທາດລະລາຍ. ສິ່ງສຸດທ້າຍທີ່ທ່ານຕ້ອງເຮັດກ່ອນທີ່ຈະແກ້ໄຂຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນການຊອກຫາສ່ວນປະກອບຂອງທາດລະລາຍ. ນີ້ແມ່ນງ່າຍທີ່ສຸດ: ພຽງແຕ່ປ່ຽນສ່ວນປະກອບເຂົ້າໄປໃນ moles, ຫຼັງຈາກນັ້ນຊອກຫາເປີເຊັນຂອງແຕ່ລະ moles ທັງ ໝົດ ຂອງປະສົມ. ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ສ່ວນ molar ຂອງແຕ່ລະສ່ວນປະກອບແມ່ນເທົ່າທຽມກັນ (ຈຳ ນວນຂອງສ່ວນປະສົມ) / (ທັງ ໝົດ ຂອງປະສົມ).- ສົມມຸດວ່າສູດ ສຳ ລັບຢານ້ ຳ ແມ່ນ ນ້ ຳ 1 ລິດ (L) ແລະນ້ ຳ ຕານ 1 ລິດ (ນ້ ຳ ຕານ). ຈາກນັ້ນພວກເຮົາ ຈຳ ເປັນຕ້ອງຊອກຫາ moles ຂອງແຕ່ລະສ່ວນປະກອບ. ເພື່ອເຮັດສິ່ງນີ້, ພວກເຮົາຈະຊອກຫາມະຫາຊົນຂອງແຕ່ລະສ່ວນປະກອບ, ຫຼັງຈາກນັ້ນໃຫ້ໃຊ້ມະຫາຊົນໂມເລກຸນຂອງສ່ວນປະກອບເຫຼົ່ານັ້ນເຮັດ ໜ້າ ທີ່ອອກ.
- ນໍ້າ ໜັກ (ນໍ້າ 1 ລິດ): 1,000 ກຼາມ (g)
- ນໍ້າ ໜັກ (1 ລິດຂອງນໍ້າຕານດິບ): ປະມານ 1,056.7 g
- ຈຳ ນວນໂມ້ (ນ້ ຳ): 1,000 ກຼາມ× 1 mol / 18,015 g = 55.51 ມລ
- Moles (ນ້ ຳ ຕານ): 1,056,7 ກຼາມ× 1 mol / 342.2965 g = 3.08 mol (ໃຫ້ສັງເກດວ່າທ່ານສາມາດພົບນ້ ຳ ຕານໂມໂມຈາກນ້ ຳ ຕານຈາກສູດເຄມີຂອງມັນ, C12ຮ22ອ11.)
- moles ທັງຫມົດ: 55.51 + 3.08 = 58.59 moles
- ສ່ວນນ້ ຳ Molar: 55.51 / 58.59 = 0,947
ແກ້ໄຂຜົນໄດ້ຮັບ. ສຸດທ້າຍ, ພວກເຮົາມີຂໍ້ມູນພຽງພໍເພື່ອແກ້ໄຂສົມຜົນ Raoult. ນີ້ແມ່ນງ່າຍທີ່ສຸດ: ສຽບຄ່າຕ່າງໆເຂົ້າໄປໃນຕົວແປຂອງສົມຜົນ Raoult Theorem ທີ່ໄດ້ກ່າວມາໃນຕອນຕົ້ນຂອງພາກນີ້ (ພການແກ້ໄຂ = ປທາດລະລາຍXທາດລະລາຍ).- ການປ່ຽນແທນຄຸນຄ່າ, ພວກເຮົາມີ:
- ພການແກ້ໄຂ = (23.8 mmHg) (0.947)
- ພການແກ້ໄຂ = ຂະ ໜາດ 22,54 mmHg. ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ແມ່ນສົມເຫດສົມຜົນ - ໃນແງ່ຂອງ molar ພຽງແຕ່້ໍາຕານພຽງເລັກນ້ອຍຈະລະລາຍໃນນ້ໍາຫຼາຍ (ເຖິງແມ່ນວ່າທັງສອງຢ່າງນີ້ແມ່ນໃນປະລິມານດຽວກັນ), ດັ່ງນັ້ນຄວາມກົດດັນຂອງ vapor ຈະລຸດລົງພຽງເລັກນ້ອຍ.
ວິທີທີ່ 3 ຂອງ 3: ຊອກຫາຄວາມກົດດັນຂອງອາຍໃນກໍລະນີພິເສດ
ໄຈ້ແຍກຄວາມກົດດັນມາດຕະຖານແລະອຸນຫະພູມ. ນັກວິທະຍາສາດມັກໃຊ້ຄູ່ຂອງຄ່າຄວາມກົດດັນແລະອຸນຫະພູມເປັນເງື່ອນໄຂ "ບໍ່ເປັນປົກກະຕິ". ຄ່າເຫຼົ່ານີ້ຖືກເອີ້ນວ່າຄວາມກົດດັນແລະອຸນຫະພູມມາດຕະຖານ (ເອີ້ນລວມເຖິງເງື່ອນໄຂມາດຕະຖານຫຼື DKTC). ບັນຫາຄວາມກົດດັນຂອງໄອນ້ ຳ ມັກຈະ ໝາຍ ເຖິງ DKTC, ສະນັ້ນທ່ານຄວນຈົດ ຈຳ ຄຸນຄ່າເຫລົ່ານີ້ເພື່ອຄວາມສະດວກສະບາຍ. DKTC ຖືກ ກຳ ນົດວ່າ:- ອຸນຫະພູມ: 273.15 ກ / 0 ຄ / 32 F
- ຄວາມກົດດັນ: ຂະ ໜາດ 760 mmHg / 1 atm / 101.325 ກິໂລກຣາມ
ປ່ຽນໄປຫາສົມຜົນ Clausius-Clapeyron ເພື່ອຊອກຫາຕົວແປອື່ນໆ. ໃນຕົວຢ່າງໃນພາກທີ 1, ພວກເຮົາເຫັນວ່າສົມຜົນຂອງ Clausius-Clapeyron ມີປະສິດທິຜົນຫຼາຍເມື່ອເວົ້າເຖິງການຄິດໄລ່ຄວາມດັນຂອງອາຍຂອງສານບໍລິສຸດ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ບໍ່ແມ່ນທຸກບັນຫາທີ່ຕ້ອງການຊອກຫາ P1 ຫຼື P2, ແຕ່ຫຼາຍຄັ້ງພວກເຂົາກໍ່ຂໍໃຫ້ຊອກອຸນຫະພູມຫຼືແມ້ແຕ່ຄ່າΔH.vap. ໃນກໍລະນີນີ້, ເພື່ອຊອກຫາ ຄຳ ຕອບ, ທ່ານພຽງແຕ່ຕ້ອງການປ່ຽນສະມະການເພື່ອວ່າຕົວແປທີ່ຕ້ອງການແມ່ນຢູ່ຂ້າງ ໜຶ່ງ ຂອງສົມຜົນ, ແລະຕົວປ່ຽນທັງ ໝົດ ແມ່ນຢູ່ໃນອີກຂ້າງ ໜຶ່ງ.- ຍົກຕົວຢ່າງ, ສົມມຸດວ່າມີທາດແຫຼວທີ່ບໍ່ຮູ້ຕົວທີ່ມີຄວາມກົດດັນຂອງອາຍນ້ ຳ 25 ແຮງດັນທີ່ 273 K ແລະ 150 ກຳ ລັງແຮງທີ່ 325 K, ແລະພວກເຮົາຕ້ອງການຊອກຫາທາດແຫຼວທີ່ລະເຫີຍຂອງທາດແຫຼວນີ້ (ΔHvap). ພວກເຮົາສາມາດແກ້ໄຂບັນຫາດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
- ln (P1 / P2) = (ΔHvap/ R) ((1 / T2) - (1 / T1))
- (ln (P1 / P2)) / / ((1 / T2) - (1 / T1)) = (ΔHvap/ R)
- R × (ln (P1 / P2)) / ((1 / T2) - (1 / T1)) = ΔHvap. ບັດນີ້ຂໍປ່ຽນແທນຄ່າຕ່າງໆ:
- 8,314 J / (K × Mol) × (-1.79) / (- 0.00059) = ΔHvap
- 8,314 J / (K × Mol) × 3,033.90 = ΔHvap = 25,223,83 J / mol
ຄຳ ນຶງເຖິງຄວາມກົດດັນຂອງອາຍຂອງສານລະລາຍໃນຂະນະທີ່ມັນລະເຫີຍ. ໃນຕົວຢ່າງຂ້າງເທິງຂອງກົດ ໝາຍ Raoult, ການລະລາຍຂອງພວກເຮົາແມ່ນນ້ ຳ ຕານເພື່ອວ່າມັນຈະບໍ່ລະເຫີຍຕົວເອງໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງ (ຄິດວ່າທ່ານເຄີຍເຫັນໂຖນ້ ຳ ຕານລະເຫີຍຢູ່ບໍ?). ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເມື່ອສານດັ່ງກ່າວລະລາຍ ແທ້ ຖ້າມັນລະເຫີຍ, ມັນຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມກົດດັນຂອງອາຍນ້ ຳ ທົ່ວໄປຂອງການແກ້ໄຂ. ພວກເຮົາຄິດໄລ່ຄວາມກົດດັນນີ້ໂດຍໃຊ້ສົມຜົນຕົວປ່ຽນແປງຂອງກົດ ໝາຍ Raoult: ພການແກ້ໄຂ = Σ (ປ.)ສ່ວນປະກອບXສ່ວນປະກອບ). ສັນຍາລັກ (Σ) ໝາຍ ຄວາມວ່າພວກເຮົາຕ້ອງເພີ່ມຄວາມກົດດັນຕ່າງໆຂອງທາດອາຍສ່ວນປະກອບຕ່າງໆເພື່ອຊອກຫາ ຄຳ ຕອບ.- ຍົກຕົວຢ່າງ, ໃຫ້ເວົ້າວ່າພວກເຮົາມີວິທີແກ້ໄຂທີ່ປະກອບດ້ວຍສອງສານເຄມີ: benzene ແລະ toluene. ປະລິມານການແກ້ໄຂທັງ ໝົດ ແມ່ນ 120 ມລ; 60 mL ຂອງ benzene ແລະ 60 mL ຂອງ toluene. ອຸນຫະພູມການແກ້ໄຂແມ່ນ 25 ° C ແລະຄວາມກົດດັນຂອງອາຍຂອງແຕ່ລະອົງປະກອບທາງເຄມີທີ່ 25 ° C ແມ່ນ 95.1 mmHg ສຳ ລັບ benzene, ແລະ 28,4 mmHg ສຳ ລັບ toluene. ສຳ ລັບຄຸນຄ່າທີ່ໄດ້ກ່າວມາ, ໃຫ້ຊອກຫາຄວາມກົດດັນຂອງອາຍຂອງວິທີແກ້ໄຂ. ພວກເຮົາສາມາດແກ້ໄຂບັນຫາໄດ້ໂດຍການ ນຳ ໃຊ້ຄວາມ ໜາ ແໜ້ນ, ຄວາມ ໜາ ແໜ້ນ ແລະຄວາມກົດດັນຂອງອາຍຂອງສານເຄມີທັງສອງຢ່າງ:
- ປະລິມານ (benzene): 60 mL = 0.06 L × 876.50 ກິໂລ / 1,000 ລິດ = 0.053 ກິໂລ = 53 ກ
- ນ້ ຳ ໜັກ (toluene): 0.06 L × 866.90 kg / 1,000 L = 0.052 kg = 52 ກ
- ຈໍານວນຂອງ moles (benzene): 53 g × 1 mol / 78.11 g = 0.679 mol
- ຈໍານວນຂອງ moles (toluene): 52 g × 1 mol / 92.14 g = 0.564 mol
- ໂມ້ທັງ ໝົດ: 0.679 + 0.564 = 1.243
- ແຕ່ສ່ວນປະກອບຂອງ Molar (benzene): 0.679 / 1.243 = 0.546
- ສ່ວນ Molar (toluene): 0.564 / 1.243 = 0.454
- ແກ້ໄຂຜົນໄດ້ຮັບ: Pການແກ້ໄຂ = ປbenzeneXbenzene + ປtoluenXtoluen
- ພການແກ້ໄຂ = (95.1 mmHg) (0.546) + (28.4 mmHg) (0.454)
- ພການແກ້ໄຂ = 51.92 mmHg + 12.89 mmHg = 64.81 mmHg
ຄຳ ແນະ ນຳ
- ເພື່ອໃຊ້ສົມຜົນ Clausius Clapeyron ຂ້າງເທິງ, ທ່ານຕ້ອງປ່ຽນອຸນຫະພູມໃຫ້ເປັນ ໜ່ວຍ Kevin (ໝາຍ ເຖິງໂດຍ K). ຖ້າທ່ານມີອຸນຫະພູມໃນ Celsius ແລ້ວປ່ຽນມັນດ້ວຍສູດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: ທກ = 273 + ທຄ
- ທ່ານສາມາດ ນຳ ໃຊ້ວິທີການຂ້າງເທິງນີ້ເພາະວ່າພະລັງງານແມ່ນທຽບເທົ່າກັບ ຈຳ ນວນຄວາມຮ້ອນທີ່ສະ ໜອງ ໃຫ້. ອຸນຫະພູມຂອງແຫຼວແມ່ນປັດໃຈສິ່ງແວດລ້ອມດຽວທີ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມກົດດັນຂອງອາຍ.