Legge di Raoult

Problemi risolti

A)  Una soluzione di 5,45 g di un soluto in 50 g di etere etilico (C₂H₅)₂O ha una tensione di vapore di 416 mm di Hg a 20 °C. Calcolare il peso molare del soluto sapendo che la tensione di vapore dell'etere puro alla stessa temperatura è di 442 mm di Hg.

Scriviamo la relazione di Raoult

sostituendo i valori noti otteniamo la seguente equazione

che risolta da x = Pm_soluto = 129 g/mol

B)  Sapendo che a 40 °C l'alcool metilico puro CH₃OH ha una tensione di vapore di 245 mm di Hg e l'alcool etilico puro CH₃CH₂OH di 135 mm di Hg, calcolare la frazione molare di metilico in soluzione sapendo che la frazione molare dello stesso composto presente nel vapore in equilibrio è pari a 0,35. Calcolare inoltre la tensione di vapore della soluzione.

Chiamiamo c_etS e c_metS le frazioni molari dei due composti in soluzione.

Chiamiamo invece c_etG e c_metG le frazioni molari dei due composti nell'atmosfera gassosa in equilibrio con la soluzione

Per la legge di Dalton sulle miscele gassose la frazione molare di un gas in una miscela è pari al rapporto tra la sua pressione parziale e la pressione totale della miscela

Ma per la legge di Raoult la pressione parziale sviluppata da un componente una soluzione è pari alla tensione di vapore del componente puro per la sua frazione molare nella soluzione

A quest'ultima relazione possiamo sostituire a denominatore il valore della pressione totale calcolato con la relazione di Raoult, ottenendo

sostituiamo ora i valori noti, ricordando che   c_etS c_metS, ottenendo la seguente equazione

che risolta ci fornisce il seguente valore: x = c_metS

la frazione molare dell'alcool etilico in soluzione sarà pari a c_etS c_metS

Utilizzando i due valori così ottenuti nella relazione di Raoult possiamo infine calcolare la tensione di vapore totale della soluzione.

Problemi da risolvere

Qual'e' la pressione di vapore a 24°C di una soluzione di 6 gr di benzene (C₆H₆) (P^o = 91 mm Hg) e 1,6 gr di Cloroformio (CHCl₃) (P^o = 189 mm Hg)

Qual'e' la pressione di vapore a 25°C di una soluzione contenente 30 gr di toluene (C₆H₅CH₃) (P^o = 28 mm) e 70 gr di benzene C₆H₆ (P^o = 95 mm)

Sapendo che la tensione di vapore dell'acqua pura a 26 °C è pari a 25,2 mm di Hg, calcolare la tensione di vapore di una soluzione che contiene 15 g di glucosio (C₆H₁₂O₆) in 60 g di acqua, alla stessa temperatura.

4. A 36 °C il benzene puro (C₆H₆) ha una tensione di vapore di 121,8 mm di Hg. Sciogliendo 15 g di un soluto non volatile in 250 g di benzene si ottiene una soluzione che ha una tensione di vapore di 120,2 mm di Hg. Calcolare il peso molare del soluto.

5. L'abbassamento relativo della tensione di vapore di una soluzione ottenuta sciogliendo 2,85 g di un soluto indissociato non volatile in 75 ml di benzene C₆H₆ (densità = 0,879 g/ml) è 0,0186. Determinare il peso molare del soluto e la molarità della soluzione ottenuta, sapendo che la sua densità è 0,901 g/ml.

6. Sapendo che il dibromoetano (C₂H₄Br₂) ed il dibromopropano (C₃H₆Br₂) a 85 °C possiedono rispettivamente tensione di vapore pari a 173 mm di Hg e 127 mm di Hg, calcolare per una soluzione ottenuta miscelando 10 g di dibromoetano con 80 g di dibromopropano:

a) la tensione di vapore parziale di ciascun componente la soluzione e la tensione di vapore

totale della soluzione;

b) La composizione del vapore in equilibrio espressa come frazione molare di dibromoetano

c) quale sarebbe la frazione molare di dibromoetano in soluzione se nel vapore in equilibrio

fossero presenti un egual numero di molecole di entrambi i componenti.

RISOLUZIONI

106 mm Hg

76,2 mm Hg

24,59 mm Hg

352 g/mol

178 g/mol 0 M

a) 20,48 mm 111,96 mm 132,45 mm

b)   0,155

c) 0,42