1。 ラウルトの法則を理解する:
ラウルトの法則では、理想的な溶液中の成分の部分的な蒸気圧は、純粋な成分の蒸気圧に溶液中のモル画分を掛けたものに等しいと述べています。
* p a =x a * p a °
どこ:
* p a 成分の部分的な蒸気圧a
* x a ソリューション内のコンポーネントAのモル画分です
* p a °は、純粋な成分の蒸気圧aです
2。沸点を決定します:
*混合物の沸点は、混合物の総蒸気圧が大気圧に等しくなる温度です。
*特定の大気圧がないため、標準圧力(1 atm)であると仮定します。
3。 沸点で蒸気圧を見つけます:
*混合物の沸点で純粋なシクロヘキサンとトルエンの蒸気圧を調べる必要があります。 この情報は通常、蒸気圧力表に見られるか、アントワーヌ方程式を使用して計算できます。
4。 蒸気のモル画分を計算します:
*蒸気相の各成分のモル画分は、その部分的な蒸気圧に比例します。
* y a =p a /(p a + p b )
* y b =p b /(p a + p b )
どこ:
* y a およびy b 蒸気中のコンポーネントaとbのほくろ画分ですか
* p a およびp b コンポーネントAとBの部分的な蒸気圧です
例:
仮定しましょう:
* 50/50混合物の沸点は80°Cです。
* 80°Cでのシクロヘキサンの蒸気圧は1.2 atmです。
* 80°Cでのトルエンの蒸気圧は0.6 atmです。
計算:
* 液体中のシクロヘキサンのモル画分(x シクロヘキサン )=0.5 (50/50混合物なので)
* シクロヘキサンの部分的な蒸気圧(P シクロヘキサン )=x cyclohexane * P シクロヘキサン °=0.5 * 1.2 ATM =0.6 ATM
* トルエンの部分的な蒸気圧(p トルエン )=x トルエン * p トルエン °=0.5 * 0.6 ATM =0.3 ATM
* 蒸気(y シクロヘキサン)のシクロヘキサンのモル画分 )=P シクロヘキサン /(p cyclohexane + p トルエン )=0.6 atm /(0.6 atm + 0.3 atm)=0.67
* 蒸気中のトルエンのモル画分(y トルエン )=p トルエン /(p cyclohexane + p トルエン )=0.3 atm /(0.6 atm + 0.3 atm)=0.33
結果:
蒸気の相対比は、約2:1シクロヘキサンに対するトルエンの相対的な比率を持ちます。
重要なメモ:
*この計算は、理想的なソリューションを想定しています。実際の解決策は、ラウルトの法律からわずかに逸脱する可能性があります。
*実際の沸点と蒸気圧は、特定の大気圧に依存します。
*特定のシナリオの正しい沸点でシクロヘキサンとトルエンの蒸気圧を調べる必要があります。