в 300 г воды растворили 0,5 моль мочевины. найти понижение давления насыщенного пара над раствором при 100C° (P⁰=101,3 кПа)
Для нахождения понижения давления насыщенного пара над раствором мочевины при температуре 100°C, мы можем использовать закон Рауля, который связывает понижение давления с молярной долей растворенного вещества в растворе.
Определим исходные данные:
- Масса воды \( m_{\text{вода}} = 300 \) г, что равно \( 0,3 \) кг.
- Моль мочевины \( n_{\text{мочевина}} = 0,5 \) моль.
- Давление насыщенного пара воды при 100°C \( P^0 = 101,3 \) кПа.
Сначала найдем количество молей воды:
- Молярная масса воды \( M_{\text{вода}} \approx 18 \) г/моль. \[ n_{\text{вода}} = \frac{m_{\text{вода}}}{M_{\text{вода}}} = \frac{300 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} \approx 16,67 \, \text{моль} \]
Теперь рассчитаем молярные доли растворов:
- Общее количество молей в растворе: \[ n_{\text{общее}} = n_{\text{вода}} + n_{\text{мочевина}} = 16,67 + 0,5 = 17,17 \, \text{моль} \]
- Молярная доля воды \( X_{\text{вода}} \): \[ X_{\text{вода}} = \frac{n_{\text{вода}}}{n_{\text{общее}}} = \frac{16,67}{17,17} \approx 0,970 \]
- Молярная доля мочевины \( X_{\text{мочевина}} \): \[ X_{\text{мочевина}} = \frac{n_{\text{мочевина}}}{n_{\text{общее}}} = \frac{0,5}{17,17} \approx 0,029 \]
Теперь используем закон Рауля для нахождения понижения давления: \[ \Delta P = P^0 \cdot X_{\text{мочевина}} = 101,3 \, \text{кПа} \cdot 0,029 \approx 2,94 \, \text{кПа} \]
Получаем давление над раствором: \[ P_{\text{раствор}} = P^0 - \Delta P = 101,3 \, \text{кПа} - 2,94 \, \text{кПа} \approx 98,36 \, \text{кПа} \]
Таким образом, понижение давления насыщенного пара над раствором мочевины при 100°C составляет примерно 2,94 кПа.
