Rumus Penurunan Tekanan Uap Larutan
Unduh PDF
Unduh PDF
Apakah Engkau pernah meninggalkan sebotol air di bawah sukar rawi sepanjang beberapa jam dan mendengar sedikit kritik “mendesing” detik Anda membukanya? Hal ini disebabkan oleh prinsip yang disebut
tekanan uap.
N domestik kimia, tekanan uap adalah tekanan yang diberikan dinding wadah yang tertutup saat zat kimia di dalamnya menguap (berubah menjadi gas).[1]
Untuk mencari tekanan uap pada suhu yang diketahui, gunakan kemiripan Clausius-Clapeyron:
ln(P1/P2) = (ΔHuap/R)((1/T2) – (1/T1)).
-
1
Tulislah persamaan Clausius-Clapeyron.
Rumus yang digunakan bikin menotal tekanan uap dengan perlintasan tekanan uap pada selang tahun tertentu disebut dengan persamaan Clausius-Clapeyron (diberi nama dari fisikawan Rudolf Clausius dan Benoît Paul Émile Clapeyron.)[2]
Ini sreg dasarnya merupakan rumus yang akan Anda butuhkan bagi menyelesaikan umumnya jenis soal-tanya tekanan uap yang sering ditemukan dalam kelas fisika dan kimia. Rumusnya begini:
ln(P1/P2) = (ΔHuap/R)((1/T2) – (1/T1)). Dalam rumus ini, luwes-variabelnya melambangkan:-
ΔHuap:
Entalpi evaporasi zat cairan. Entalpi ini kebanyakan boleh ditemukan di tabulasi di bagian belakang kunci kelongsong kimia. -
R:
Konstanta tabun nyata/universal, maupun 8,314 J/(K × Mol).[3]
-
T1:
Hawa saat tekanan uap diketahui (atau master mulanya). -
T2:
Temperatur detik tekanan uap belum diketahui/ ingin dicari (alias temperatur intiha). -
P1 dan P2:
Impitan uap lega suhu T1 dan T2, secara berturut-turut.
-
ΔHuap:
-
2
Masukkan luwes-plastis yang Anda ketahui.
Persamaan Clausius-Clapeyron terpandang susah karena n kepunyaan banyak variabel yang berbeda, sahaja sebenarnya tidak plus sulit jika Anda memiliki informasi nan tepat. Kebanyakan soal-soal tekanan uap dasar akan menuliskan dua nilai suhu dan satu nilai tekanan atau dua nilai tekanan dan satu nilai suhu — setelah Engkau mengetahuinya, menyelesaikan pertepatan ini sangatlah mudah.- Misalnya, katakan bahwa kita diberitahu jika kita memiliki palagan penuh zat cair pada suhu 295 K nan tekanan uapnya adalah 1 atmosfer (atm). Tanya kita adalah:
Berapa tekanan uap plong guru 393 K?
Kita n kepunyaan dua skor suhu dan satu skor tekanan, jadi kita dapat mencari nilai impitan yang tidak dengan persamaan Clausius-Clapeyron. Dengan memasukkan fleksibel-variabel kita, kita mendapatkan
ln(1/P2) = (ΔHuap/R)((1/393) – (1/295)). - Perhatikan bahwa, lakukan persamaan Clausius-Clapeyron, Engkau harus belalah menggunakan kredit suhu
Kelvin. Engkau dapat menunggangi nilai tekanan apa pun asalkan nilai bikin P1 dan P2 setimpal.
- Misalnya, katakan bahwa kita diberitahu jika kita memiliki palagan penuh zat cair pada suhu 295 K nan tekanan uapnya adalah 1 atmosfer (atm). Tanya kita adalah:
-
3
Masukkan konstanta-konstanta Engkau.
Persamaan Clausius-Clapeyron n kepunyaan dua konstanta: R dan ΔHuap. R pelalah sebagai halnya 8,314 J/(K × Mol). Akan belaka, ΔHuap
(entalpi evaporasi) mengelepai sreg zat yang tekanan uapnya Beliau cari. Sama dengan yang dituliskan di atas, Anda biasanya dapat mencari biji-skor ΔHuap
lakukan heterogen macam zat di bagian birit buku sampul ilmu pisah atau fisika, atau daring (seperti mana, misalnya di sini.)[4]
- Dalam pola kita, misalkan zat cairan kita yaitu
air ceria.
Kalau kita berburu di grafik nilai-biji ΔHuap, kita menemukan bahwa ΔHuap
akuades seputar 40,65 KJ/mol. Karena nilai H kita menggunakan joule, dan bukan kilojoule, kita dapat mengubahnya menjadi
40.650 J/mol. - Dengan memasukkan konstanta-konstanta kita, kita mendapatkan
ln(1/P2) = (40.650/8,314)((1/393) – (1/295)).
- Dalam pola kita, misalkan zat cairan kita yaitu
-
4
Selesaikan persamaannya.
Jika Sira sudah memasukkan semua variabel dalam persamaan kecuali variabel nan Sira cari, lanjutkan untuk memecahkan paralelisme sesuai dengan adat aljabar biasa.- Suatu-satunya bagian sulit ketika menyelesaikan kemiripan kita (ln(1/P2) = (40.650/8,314)((1/393) – (1/295))) adalah memecahkan log natural (ln). Untuk ki menenangkan amarah log natural, gunakan saja kedua sisi persamaan ibarat eksponen bakal konstanta matematis
e. Dengan perkenalan awal enggak,
ln(x) = 2 → eln(x)
= e2
→ x = e2. - Saat ini, ayo selesaikan persamaan kita:
- ln(1/P2) = (40.650/8,314)((1/393) – (1/295))
- ln(1/P2) = (4.889,34)(-0,00084)
- (1/P2) = e(-4,107)
- 1/P2 = 0,0165
- P2 = 0,0165-1
=
60,76 atm.
Peristiwa ini masuk akal — kerumahtanggaan sebuah bekas tertutup, memanjatkan suhunya hingga intim 100 derajat (hingga hampir 20 derajat di atas bintik didih) akan menghasilkan banyak uap, meningkatkan tekanan dengan cepat.
Iklan
- Suatu-satunya bagian sulit ketika menyelesaikan kemiripan kita (ln(1/P2) = (40.650/8,314)((1/393) – (1/295))) adalah memecahkan log natural (ln). Untuk ki menenangkan amarah log natural, gunakan saja kedua sisi persamaan ibarat eksponen bakal konstanta matematis
-
1
Tuliskan Hukum Raoult.
Dalam spirit nyata, kita elusif sekali bekerja dengan suatu cair kalis — biasanya, kita bekerja dengan larutan nan yakni campuran berbunga beberapa senyawa zat yang berbeda. Sejumlah campuran yang paling sering digunakan ini dibuat dengan melarutkan sedikit zat kimia tertentu nan disebut
zat terlarut
dalam banyak zat ilmu pisah nan disebut
zat pelarut
untuk membuat
larutan. Privat kasus-kasus ini, adv amat berguna untuk memahami kemiripan yang disebut Hukum Raoult (diberi logo dari fisikawan François-Marie Raoult),[5]
nan dituliskan sebagaimana ini:
Pzat terlarut=Pzat pelarutXzat pelarut
. Intern rumus ini, lentur-variabelnya melambangkan;-
Pzat terlarut:
Impitan uap berbunga keseluruhan larutan (semua unsur-unsurnya digabungkan) -
Pzat pelarut:
Impitan uap zat pelarut -
Xzat pelarut:
Fraksi mol dari zat pelarut - Jangan khawatir jika Anda tidak mengetahui istilah-istilah seperti
fraksi mol
— kami akan menjelaskannya intern bilang ancang selanjutnya.
-
Pzat terlarut:
-
2
Tentukan zat pelarut dan zat terlarut intern cairan Anda.
Sebelum Anda dapat menghitung tekanan uap dari zat larutan campuran, Anda harus mengenali zat-zat yang Kamu gunakan. Sebagai pengingat, hancuran terbentuk momen zat terlarut sagu betawi n domestik zat pelarut — zat ilmu pisah nan larut caruk disebut zat terlarut, dan zat ilmu pisah nan membuatnya sagu betawi gegares disebut zat pelarut.- Ayo bekerja menggunakan contoh sederhana dalam fragmen ini kerjakan mengilustrasikan konsep-konsep yang kita diskusikan. Bikin kamil kita, misalkan kita ingin mencari impitan uap bermula sirup sukrosa. Secara tradisional, sirup gula adalah gula nan larut dalam air (perimbangan 1:1), jadi kita bisa mengatakan bahwa
gula yakni zat terlarut kita dan air yaitu zat pelarut kita.
[6]
- Perhatikan bahwa rumus kimia bakal sukrosa (gula tungku) adalah C12H22O11. Rumus ilmu pisah ini akan menjadi lewat signifikan.
- Ayo bekerja menggunakan contoh sederhana dalam fragmen ini kerjakan mengilustrasikan konsep-konsep yang kita diskusikan. Bikin kamil kita, misalkan kita ingin mencari impitan uap bermula sirup sukrosa. Secara tradisional, sirup gula adalah gula nan larut dalam air (perimbangan 1:1), jadi kita bisa mengatakan bahwa
-
3
Carilah temperatur larutannya.
Seperti mana nan kita tatap di bagian Clausius Clapeyron di atas, master zat cair akan memengaruhi tekanan uapnya. Lazimnya, semakin tinggi suhunya, semakin segara tekanan uapnya — saat suhunya menaiki, semakin banyak zat cair yang akan menguap dan membentuk uap, meningkatkan tekanan kerumahtanggaan wadah.- N domestik contoh kita, misalkan suhu sirup sakarosa pada saat ini ialah
298 K
(sekitar 25 C).
- N domestik contoh kita, misalkan suhu sirup sakarosa pada saat ini ialah
-
4
Carilah tekanan uap zat pelarut.
Bahan-sasaran referensi kimia kebanyakan n kepunyaan biji impitan uap untuk banyak zat-zat dan senyawa-senyawa nan cak acap digunakan, tetapi biji tekanan ini biasanya hanya main-main jika zatnya memiliki suhu 25 C/298 K ataupun plong titik didihnya. Jikalau larutan Anda memiliki salah satu guru ini, Anda boleh menggunakan poin referensi, sekadar jika tidak, Kamu harus berburu tekanan uap pada suhu saat itu.- Clausius-Clapeyron boleh kondusif —gunakan tekanan uap referensi dan 298 K (25 C) untuk P1 dan T1 secara bersambungan.
- Internal contoh kita, senyawa kita memiliki suhu 25 C, sehingga kita boleh dengan mudah menggunakan diagram referensi mudah kita. Kita mencerna bahwa lega 25 C, air memiliki tekanan uap sebesar
23,8 mm HG
[7]
-
5
Carilah fraksi mol dari zat pelarut Anda.
Hal bontot yang wajib kita lakukan sebelum kita dapat menyelesaikannya adalah mengejar fraksi mol berpokok zat pelarut kita. Mencari fraksi mol itu mudah: ubah namun senyawa-fusi Sira menjadi mol, kemudian carilah persentase masing-masing senyawa terbit kuantitas jumlah mol puas zat. Dengan perkenalan awal lain, fraksi mol tiap-tiap senyawa sama dengan
(mol fusi)/(kuantitas besaran mol dalam zat).- Misalkan pusat kita kerjakan sirup gula menggunakan
1 liter (L) air dan 1 liter sakarosa (sukrosa).
Dalam kasus ini, kita harus mengejar besaran mol saban paduan. Kerjakan melakukannya, kita akan mencari massa saban senyawa, kemudian menggunakan agregat molar zat untuk mengubahnya ke mol. - Massa (1 L air): 1.000 gram (g)
- Massa (1 L sukrosa mentah): Sekitar 1.056,8 g[8]
- Mol (air): 1.000 gram × 1 mol/18,015 g = 55,51 mol
- Mol (gula): 1.056,7 gram × 1 mol/342,2965 g = 3,08 mol (perhatikan bahwa Engkau boleh menemukan massa molar sukrosa berpunca rumus kimianya, C12H22O11.)
- Total mol: 55,51 + 3,08 = 58,59 mol
- Mol fraksi air: 55,51/58,59 =
0,947
- Misalkan pusat kita kerjakan sirup gula menggunakan
-
6
Selesaikan.
Akhirnya, kita mempunyai semua yang kita butuhkan untuk mengatasi persamaan Syariat Raoult kita. Bagian ini sangatlah mudah: masukkan saja nilai-angka Anda pada elastis-fleksibel dalam persamaan Hukum Raoult nan sudah disederhanakan di mulanya bagian ini (Pzat terlarut
= Pzat pelarutXzat pelarut
).- Dengan menjaringkan nilai-nilai kita, kita mendapatkan:
- Penceran
= (23,8 mm Hg)(0,947) - Pcair
=
22,54 mm Hg.
Balasannya turut akal — n domestik istilah mol, hanya ada abnormal gula nan terlarut n domestik banyak air (meskipun internal istilah dunia maujud, kedua alamat memiliki volume yang sama), sehingga tekanan uapnya cuma akan menyusut tekor.
Iklan
-
1
Berhatilah-hatilah dengan kondisi Suhu dan Impitan Standar.
Akademikus seringkali menggunakan sekumpulan skor suhu dan tekanan umpama “kriteria” yang mudah digunakan. Angka-nilai ini disebut Master dan Impitan Standar (alias STP). Soal-soal tekanan uap seringkali merujuk pada kondisi STP, sehingga habis penting buat memahfuzkan nilai-nilai ini. Nilai-nilai STP didefinisikan sebagai:[9]
- Suhu:
273,15 K
/
0 C
/
32 F - Impitan:
760 mm Hg
/
1 atm
/
101,325 kilopascal
- Suhu:
-
2
Susunlah juga persamaan Clausius-Clapeyron bagi mengejar variabel-plastis lainnya.
Dalam paradigma kita di Babak 1, kita mematamatai bahwa persamaan Clausius-Clapeyron sangatlah berguna untuk mencari tekanan uap kerjakan zat-zat murni. Akan saja, tidak semua soal akan lamar Anda untuk mencari P1 atau P2 — banyak tanya akan meminta Anda buat mengejar nilai temperatur atau apalagi terkadang ponten ΔHuap. Untungnya, n domestik kasus-kasus ini, mendapatkan jawaban nan benar hanyalah kelainan menyusun ulang persamaan sehingga plastis-variabel yang cak hendak Kamu selesaikan menjadi tersendiri di salah satu sisi logo sejajar dengan.- Misalnya, katakan kita n kepunyaan zat cairan yang tidak diketahui dengan impitan uap 25 torr pada hawa 273 K dan 150 torr pada guru 325 K, dan kita ingin berburu entalpi penguapan zat larutan ini (ΔHuap). Kita bisa menyelesaikannya semacam ini:
- ln(P1/P2) = (ΔHuap/R)((1/T2) – (1/T1))
- (ln(P1/P2))/((1/T2) – (1/T1)) = (ΔHuap/R)
-
R × (ln(P1/P2))/((1/T2) – (1/T1)) = ΔHuap
Sekarang, kita masukkan nilai-kredit kita: - 8,314 J/(K × Mol) × (-1,79)/(-0,00059) = ΔHuap
- 8,314 J/(K × Mol) × 3.033,90 = ΔHuap
=
25.223,83 J/mol
-
3
Perhitungkan impitan uap zat terlarut saat zat menghasilkan uap.
Privat contoh Hukum Raoult kita di atas, zat terlarut kita, sakarosa, enggak menghasilkan tekanan barang apa pun dengan sendirinya pada suhu normal (pikirkan — pron bila terakhir mana tahu Kamu melihat semangkuk gula ki amblas di lemari atas Anda?) Akan tetapi, saat zat terlarut Anda
memang
lenyap, keadaan ini akan memengaruhi impitan uap Anda. Kita memperhitungkan peristiwa ini dengan menggunakan versi pertepatan Hukum Raoult yang diubah:
Plarutan
= Σ(PpaduanXcampuran)
Simbol sigma (Σ) berarti bahwa kita hanya perlu menjumlahkan semua impitan uap senyawa-senyawa nan berbeda lakukan mendapatkan jawaban kita.- Misalnya, katakan kita memiliki sebuah larutan yang terbuat dari dua zat kimia: benzena dan toluena. Kuantitas piutang larutannya yaitu 12 mililiter (mL); 60 mL benzena dan 60 mL toluena. Temperatur larutannya adalah 25 C dan tekanan uap masing-masing zat ilmu pisah ini pada suhu 25 C merupakan 95,1 mm Hg untuk benzena dan 28,4 mm Hg bakal toluena. Dengan nilai-nilai ini, carilah impitan uap cair. Kita bisa melakukannya seperti berikut, menggunakan nilai-nilai massa jenis, massa molar, dan tekanan uap stnadar bagi kedua zat ilmu pisah kita:
- Massa (benzena): 60 mL = 0,060 L × 876,50 kg/1.000 L = 0,053 kg =
53 g - Massa (toluena): 0,060 L × 866,90 kg/1.000 L = 0,052 kg =
52 g - Mol (benzena): 53 g × 1 mol/78,11 g = 0,679 mol
- Mol (toluena): 52 g × 1 mol/92,14 g = 0,564 mol
- Total mol: 0,679 + 0,564 = 1,243
- Fraksi mol (benzena): 0,679/1,243 = 0,546
- Fraksi mol (toluena): 0,564/1,243 = 0,454
- Penyelesaian: Plarutan
= PbenzenaXbenzena
+ PtoluenaXtoluene - Plarutan
= (95,1 mm Hg)(0,546) + (28,4 mm Hg)(0,454) - Plarutan
= 51,92 mm Hg + 12,89 mm Hg =
64,81 mm Hg
Iklan
- Untuk menggunakan persamaan Clausius Clapeyron di atas, suhu harus diukur dalam Kelvin (dituliskan sebagai K). Jika Anda punya hawa dalam Celcius, maka Anda harus mengubahnya menunggangi rumus berikut:
Tk
= 273 + Tc
- Prinsip-mandu di atas bisa digunakan karena energi tepat sebanding dengan besaran menggiurkan nan diberikan. Suhu hancuran adalah satu-satunya faktor lingkungan yang mempengaruhi impitan uap.
Iklan
Tentang wikiHow ini
Jerambah ini telah diakses sebanyak 64.104 mungkin.
Apakah kata sandang ini membantu Anda?
Source: https://id.wikihow.com/Menghitung-Tekanan-Uap