Относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором. Первый закон Рауля

Давление газа при определенной температуре наблюдаемое при равенстве скорости перехода вещества в газообразное состояние и из газообразного состояния в первоначальное (раствор) за счет конденсации, называется давлением насыщенного пара растворителя над раствором.

Понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором зависит от количества растворённого вещества и может быть выражено законом Ф.М.Рауля: понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором равно мольной доле растворенного вещества

здесь p_о — давление насыщенного пара на поверхности чистого растворителя, p—давление насыщенного пара растворителя над раствором, вещества n – количество вещества растворенного соединения и n_о—количество вещества растворителя; n/( n+n_о) —мольная доля растворенного вещества в растворе.

Температурой кипения жидкости называется температура, при которой давление насыщенного пара на поверхности жидкости равно атмосферному давлению.

Температурой замерзания жидкости называется температура, при которой давление насыщенного пара на поверхности жидкости равно давлению насыщенного пара на поверхности кристаллической (твердой) фазы

Разница между температурами кипения и замерзания раствора и растворителя объясняется 2-м законом Рауля: повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания разбавленного раствора прямо пропорционально его моляльной концинтрации

ΔТ_кип =EC_B ΔT_зам= K·С_B

Физический смысл эбулиоскопической и криоскопической постоянных определяется разницей температур кипения и замерзания чистого растворителя и раствора при моляльной концентрации, равной 1 моль/кг:

ΔТ_кип =E ΔT_зам=K

Криоскопическим методом (основанном на определении температуры замерзания раствора) можно определить молярную массу вещества:

Где M—молярная (молекулярная) масса определяемого вещества; m₁ и m₀ — масса растворенного вещества и растворителя в растворе; ∆T_зам разница между температурами замерзания чистого растворителя и раствора.

Практическая часть:

1-опыт. Приготовление 0,1mol/l раствора серной кислоты. Налейте серную кислоту в стеклянный цилиндр, найдите ее плотность с помощью ареометра. Определите массовую долю серной кислоты с помощью таблицы-1, найдите объем серной кислоты, необходимый для приготовления 100 мл 0.1 л/моль раствора серной кислоты. Вычислите объем H₂SO₄ необходимого для приготовления раствора. Вычисленный объем измерьте с помощью мерного цилиндра. В 100 мл мерную колбу налейте 50 мл дистилированной воды и по чуть чуть наливайте H₂S0₄ при помощи воронки. Смесь в колбе охладите до комнатной температуры, добавьте еще воды до мениска. Вода, которая вливается в конце добавляется в колбу осторожно, каплями. Перемешиваем раствор, плотно закрывая крышку колбы, и передаем ее преподавателю. Все вычисления должны быть записанны в тетрадь для практических работ.

2-опыт. Приготовление физиологического раствора. Физиологический раствор - это 0,89%ный раствор поваренной соли в воде. Используя массовую долю, найдите, сколько NaCl и воды потребуется для приготовления 0,5 кг физиологического раствора. На технических весах измерьте вычесленное количество 0.01 г NaCl и положите в 0,5-1,0 литровую колбу. Затем с помощью мерного цилиндра измерьте необходимое количество дистилированной воды (когда плотность воды достигает 1 g/sm³, тогда его масса будет равна его объему) и влейте в колбу с солью. После того как поваренная соль растворится в воде передайте ее преподавателю. Все вычисления должны быть записанны в тетради для практических работ.

3-опыт. Из сухой соли приготовьте растворы следующих солей с различными значениями концентраций:

a) 100 g 5 % раствор NaCl

b) 70 g 6 % раствор Na₂CO₃

с) 80 g 2 % раствор CaCl₂

4-опыт: Из сухой соли приготовьте следующие растворы:

a) 250 ml 0,5 M раствор NaNO₃

b) 100 ml 0,5 M раствор BaCl₂

5-опыт: Исследование осмотических свойств крови:

Для опыта необходимы 3 пробирки. В первую накапать 10 капель изотонического раствора. Во вторую 10 капель гипертонического, а в третью 10 капель гипотонического раствора. После в каждую пробирку капаем по одной капле крови. Наблюдайте за происходящим и сделайте выводы.