Второй закон Рауля (формулировка и математическое выражение)

Второй закон Рауля формулируется так:

повышение температуры кипения или понижение температуры отвердевания разбавленных растворов неэлектролитов пропорциональны числу частиц растворённого вещества и не зависят от его природы.

Математически это выражается следующими формулами:

ΔТ_кип = Еb и ΔТ_зам = Кb

где Е и К – коэффициенты пропорциональности, соответственно эбуллиоскопическая и криоскопическая константы, зависящие только от природы растворителя, для воды К=1,86, Е=0,516, а b – моляльность раствора. (Напомним, что моляльность раствора – это количество растворённого вещества, приходящееся на 1 кг растворителя.).

4. Температура кипения и температура замерзания растворов. Приведите основные формулы для расчета молярной массы.

Температура кипения жидкости – это температура, при которой давление насыщенного пара над жидкостью равно внешнему давлению.

Температурой начала кристаллизации раствора - это температура, при которой при охлаждении начинается образование кристаллов. Температуру начала кристаллизации принято называть температурой замерзания в тех случаях, когда эта температура ниже комнатной.

основные формулы для расчета молярной массы:

Законы Рауля находят важное практическое применение. Одно из них – возможность определять молекулярные массы растворённых веществ.

1. Учитывая определение мольной доли и обозначая через х₁ и х₂соответственно число молей растворителя и число молей растворённого вещества можно записать следующее:

Р⁰ – Р/Р⁰ = х₂ = х₂/х₁ + х₂

Если раствор состоит из g₁ граммов растворителя с молярной массой М₁ и g₂ граммов вещества с молярной массой М₂, то получаем

x₁ = g₁/M₁ и х₂ = g₂/M₂

ð M = (1)

Учитывая полученные формулы, приведённое уравнение принимает вид

Р⁰ – Р/Р⁰ = g₂/M₂/ (g₁/M₁) + (g₂/M₂).

Поскольку раствор разбавлен, число молей х₂ мало по сравнению с х₁. Поэтому можно упростить полученное выражение:

Р⁰ – Р/Р⁰ = х₂/x₁ = g₂M₂ / g₁M₁.

Физические константы Р⁰ и М₁ растворителя известны (они приводятся в справочниках), массы g₁ и g₂ определяются при приготовлении раствора. Чтобы вычислить неизвестную молярную массу М₂ какого-либо вещества, остаётся измерить давление пара раствора Р (точнее уменьшение давления пара Р⁰ – Р).

ð M= (2)