Kako izračunati Presse Par -

Jeste li ikad ostavili bocu vode nekoliko sati ispod sunčevog sunca i čuli "šištanje" zvuk, otvarajući ga? Ovaj je zvuk uzrokovan pritiskom pare. U hemiji, pritisak pare je pritisak koji je iznesena tečnom parom koja isparava na hermetički zatvorenu plovilu. Da biste pronašli para pritisak na određenoj temperaturi, koristite jednadžbu klapairone klauzula: Ln (p1 / p2) = (ΔH_VAP/ R) ((1 / t2) - (1 / t1)).

Korake

Metoda 1 od 3:

Korištenje jednadžbe Klapairone Clausius

jedan. Zabilježite Klapairone Clausius jednadžbe, koja se koristi za izračunavanje pritiska u paru kada se vremenom mijenja. Ova se formula može koristiti u većini fizičkih i hemijskih problema. Jednadžba je sljedeća: Ln (p1 / p2) = (ΔH_VAP/ R) ((1 / t2) - (1 / t1)), gde:

Δh_VAP - Entalpija isparavanje tečnosti. U pravilu se može naći u tabeli u kemijskom udžbeniku.
R - Konstanta gasa, jednaka 8.314 J / (K × MOL)
T1 - početna temperatura (na kojoj je poznato tlak pare).
T2 - Završna temperatura (na kojoj je tlak u para nije poznat).
P1 i P2 - Tlak u paru na T1 i T2, respektivno.

Slika pod nazivom Izračunajte vaknu pritisak korak 2

2. Odmažite vrijednosti vrijednosti vrijednosti vrijednosti vrijednosti Klapairone-Clausius. Većina zadataka daje se dvije temperaturne vrijednosti i vrijednost tlaka ili dvije vrijednosti tlaka i temperaturne vrijednosti.

Na primjer, plovilo je tekućina na temperaturi od 295 k, a njegov paronski pritisak je 1 atmosfera (1 bankomat). Pronađite pritisak pare na temperaturi od 393 k. Ovdje vam se daju dvije temperaturne vrijednosti i vrijednost tlaka, tako da možete pronaći drugu vrijednost tlaka s Klapairone Clausius jednadžbom. Zamjena ovih vrijednosti u formuli, primit ćete: Ln (1 / p2) = (ΔH_VAP/ R) ((1/393) - (1/295)).

Imajte na umu da se u klasičnom dijelu Klapairone Clausius, temperatura se uvijek mjeri u Kelvinu, a tlak u bilo kojim mjernim jedinicama (ali trebaju biti iste za P1 i P2).

Slika pod nazivom Izračunajte tlak pare Korak 3

3. Zamjene konstante. Klapairone Clausius jednadžba sadrži dvije konstante: R i ΔH_VAP. R je uvijek jednak 8.314 J / (K × MOL). Vrijednost ΔH_VAP (Evaporacija enthalpia) ovisi o tlaku pare na kojem pokušavate pronaći - ovu konstanta, u pravilu možete pronaći u tablici u udžbenicima u hemiji ili na web lokacijama (na primjer), ovdje).

U našem primjeru pretpostavljamo da je voda u posudi. Δh_VAP Voda je 40,65 KJ / MOL ili jednak 40650 J / MOL.

Zamjene konstante u formuli i dobivate: ln (1 / p2) = (40650/8314) ((1/393) - (1/295)).

Slika pod nazivom Izračunajte tlak pare korak 4

4. Odlučite jednadžbu pomoću algebarske operacije.

U našem primjeru, nepoznata varijabla je pod znakom prirodnog logaritama (LN). Da biste se riješili prirodni logaritam, okrenite obje strane jednadžbe do stupnja matematičke konstante "E". Drugim riječima, ln (x) = 2 → e = e → x = e.

Sada odlučite jednadžbu:

ln (1 / p2) = (40650 / 8.314) ((1/393) - (1/295))

Ln (1 / p2) = (4889,34) (- 0,00084)

(1 / p2) = e

1 / P2 = 0,0165

P2 = 0.0165 = 60.76 bankomat. Ima smisla, jer će porast temperature u hermetički zatvorenom plovilu na 100 stepeni dovesti do povećanja isparavanja, što će značajno povećati pritisak u pari.

Metoda 2 od 3:

Izračun pritiska pare u rješenjima

jedan. Zapišite zakon Raul. U stvarnom životu se nalaze čiste tekućine, često se bavimo rješenjima. Rješenje se dobiva dodavanjem male količine određene hemijske, nazvane "rastvorene supstance", na veći broj drugih hemijskih supstanci pod nazivom "Solvent". U slučajevima rješenja koristite Raoulov zakon:P_rješenje = P_otapaloX_otapalo, gde:

P_rješenje - Isparenje pritiska.
P_otapalo - Tlak isparenja pare.
X_otapalo - molarni udio otapala.
Ako ne znate, što je "mol udio", pročitajte na.

Slika pod nazivom Izračunajte tlak pare Korak 6

2. Odrediti koja će se supstanca biti otapala, a neki - solutiraju. Podsjetimo da je rastvorena supstanca koja se rastvara u otapalu, a otapala je tvar koji rastvaraju rješavanje.

Razmotrite primjer sirupa. Da biste dobili sirup, jedan dio šećera rastvora se u jednom dijelu vode, tako da je šećer rastvorena supstanca, a voda je otapala.

Imajte na umu da hemijska formula saharoze (obični šećer): c₁₂H₂₂O_jedanaest. Ona će morati biti dalje.

Slika pod nazivom Izračunajte vaknu tlak korak 7

3. Pronađite temperaturu rješenja, jer će utjecati na pritisak svog para. Što je veća temperatura, veći je pritisak pare, jer se stvaranje pare povećava sa sve većom temperaturom.

U našem primjeru pretpostavlja se da je temperatura sirupa 298 k (oko 25 ° C).

Slika pod nazivom Izračunajte tlak pare 8 korak 8

4. Pronađite pritisak isparenja otapala. U referentnim knjigama daje se pritisak pare mnogih čestih kemikalija, ali u pravilu su takve vrijednosti date na temperaturama tvari na 25 ° C / 298 do ili po njihovim ključnim temperaturama. Ako se takve temperature daju u zadatku, koristite vrijednosti iz referentnih knjiga - u suprotnom morate izračunati pritisak pare na ovoj temperaturi tvari.

Da biste to učinili, koristite Klapairone Clausius jednadžbe, zamjenjujući pritisak pare i temperaturu 298 k (25˚S) umjesto P1 i T1, respektivno.

U našem primjeru temperatura otopine je 25 ° C, pa koristite vrijednost iz referentnih tablica - tlak vodene pare na 25 ° C iznosi 23,8 mm Merkur Post.

Slika pod nazivom Izračunajte tlak pare korak 9

pet. Pronađite krtični dio otapala. Da biste to učinili, pronađite omjer broja molova tvari na ukupan broj molova svih tvari u rješenju. Drugim riječima, molarni udio svake tvari jednak je (broj molova tvari) / (ukupan broj molova svih tvari).

Pretpostavimo da ste za pripremu sirupa koristili 1 L vode i 1 l saharoze (šećer). U ovom slučaju potrebno je pronaći broj molova svake tvari. Da biste to učinili, morate pronaći puno svake tvari, a zatim koristiti molske mase ovih tvari da biste dobili moljac.

Masa od 1 L vode = 1000 g

Masa 1 l Sahara = 1056,7

Krtica (voda): 1000 g × 1 mol / 18.015 g = 55,51 mol

Mol (saharoza): 1056,7 g × 1 mol / 342,2965 g = 3,08 mol (imajte na umu da možete Pronađite kilograme Saharoze iz njegove hemijske formule C₁₂H₂₂O_jedanaest).

Ukupan broj molova: 55,51 + 3,08 = 58,59 krtica

Vodni molar Podijeli: 55,51 / 58,59 = 0,947.

Slika pod nazivom Izračunajte tlak pare korak 10

6. Sada zamijenite podatke i pronađene vrijednosti u raoulu jednadžbi koja je na početku ovog odjeljka (P_rješenje = P_otapaloX_otapalo).

U našem primjeru:

P_rješenje = (23,8 mm RT. Umjetnost.) (0,947)

P_rješenje = 22,54 mm HG. Umjetnost. Ima smisla, jer je mala količina šećera raspuštena u velikoj količini vode (ako se mjeri u melasu - u litarima, njihov je broj isti), tako da će pritisak pare malo smanjiti.

Metoda 3 od 3:

Proračun pritiska pare u posebnim slučajevima

jedan. Definicija standardnih uslova. Često u hemiji koriste temperaturu i pritisak kao svojevrsne vrijednosti "zadanih" vrijednosti. Takve vrijednosti se nazivaju standardne temperature i pritisak (ili standardni uvjeti). U zadacima za pritisak pare često se spominju standardni uvjeti, tako da je bolje zapamtiti standardne vrijednosti:

Temperatura: 273,15 K / 0˚C / 32 F
Pritisak: 760 mm RT.Umjetnost./ 1 bankomat./ 101.325 KPA

Slika pod nazivom Izračunajte tlak pare korak 12

2. Prepišite Klapairone-Clausius jednadžbu kako biste pronašli druge varijable. U prvom dijelu ovog članka pokazano je kako izračunati pritisak pare čistih tvari. Međutim, ne u svim zadacima morate pronaći tlak P1 ili P2- u mnogim zadacima, morate izračunati temperaturu ili vrijednost ΔH_VAP. U takvim se slučajevima prepisuje jednadžbu Klapairone Clausius, nepoznatu vrijednost s jedne strane jednadžbe.

Na primjer, daje se nepoznata tečnost, čiji je parni pritisak od 25 Torr na 273 K i 150 Torr na 325 K. Potrebno je pronaći entalpu isparavanja ove tečnosti (to je, Δh_VAP). Rješavanje ovog problema:

Ln (p1 / p2) = (ΔH_VAP/ R) ((1 / t2) - (1 / t1))

(LN (P1 / P2)) / ((1 / T2) - (1 / T1)) = (ΔH_VAP/ R)

R × (ln (p1 / p2)) / ((1 / t2) - (1 / t1)) = ΔH_VAP Sada vam predomiru vrijednosti:

8.314 J / (K × MOL) × (-1.79) / (- 0,00059) = ΔH_VAP

8.314 J / (K × MOL) × 3033,90 = ΔH_VAP = 25223,83 J / MOL

Slika pod nazivom Izračunajte is tlaku pare Korak 13

3. Razmotrite pritisak par rastvorene supstance. U našem primjeru, iz drugog dijela ovog članka, rastvorena supstanca - šećer - ne isparava, ali ako rastvorena supstanca proizvodi pare (ispareno), treba razmotriti pritisak takvog para. Da biste to učinili, koristite modificirani prikaz raoula jednadžbe: P_rješenje = Σ (p_supstancaX_supstanca), gdje simbol Σ (sigma) znači da je potrebno dodati vrijednosti pritisaka pare svih tvari iz kojih se rješenje sastoji.

Na primjer, razmotrite rješenje koje se sastoji od dvije hemikalije: benzen i toluen. Ukupno rješenje 120 mililitara (ml) - 60 ml benzena i 60 ml toluena. Temperatura otopine je 25 ° C, a tlak pare na 25 ° C iznosi 95,1 mm RT.Umjetnost. za benzene i 28,4 mm RT.Umjetnost. Za Toloole. Potrebno je izračunati pritisak tlaka. Možemo to učiniti uz pomoć gustine tvari, njihovih molekularnih masa i vrijednosti tlaka pare:

Masa (benzen): 60 ml = 0,06 l × 876,50 kg / 1000 l = 0,053 kg = 53 g

Masa (toluen): 0,06 l × 866,90 kg / 1000 l = 0,052 kg = 52 g

Krtica (benzen): 53 g × 1 mol / 78,11 g = 0,679 mol

Mola (toluen): 52 g × 1 mol / 92,14 g = 0,564 mol

Ukupan broj molova: 0,679 + 0,564 = 1,243

Molirani udio (benzen): 0.679 / 1,243 = 0.546

Molirani udio (toluen): 0.564 / 1,243 = 0,454

Rješenje: P_rješenje = P_benzenX_benzen + P_tolueneX_toluene

P_rješenje = (95,1 mm RT. Umjetnost.) (0.546) + (28,4 mm RT. Umjetnost.) (0,454)

P_rješenje = 51,92 mm RT. Umjetnost. + 12,89 mm RT. Umjetnost. = 64,81 mm RT. Umjetnost.

Savjeti

Za upotrebu Clauseerone jednadžbe Clausius, temperatura mora biti naznačena u stupnjevima Kelvina (označena na). Ako imate Celzijusovu temperaturu, potrebno je pretvoriti sljedeću formulu: T_K = 273 + t_C
Gore opisana metoda radovi, jer je energija izravno proporcionalna količini topline. Temperatura tečnosti je jedini ekološki faktor na kojem ovisi pritisak pare.