Question

شرح قانون راؤول Raoult's law ؟

Answer 1

قانون راؤول Raoult's law

ينص قانون راؤول على ما يلي:

(عند درجة حرارة معينة يكون الضغط البخاري الجزئي للسائل في المحلول يساوي ضغطه البخاري نقياً مضروباً في كسره المولي في المحلول).

وحيث أن : P_TOT = P_A + P_B فإنه يمكن التوصل للقوانين التالية:

ولا ننسي أهمية القوانين التالية:

حيث أن :

P_A = ضغط السائل A في المحلول

P_B = ضغط السائل B في المحلول 

P_A^o = ضغط السائل A نقياً قبل المزج

P_B^o= ضغط السائل B نقياً قبل المزج

X_A = الكسر المولي السائل A في المحلول

XB = الكسر المولي السائل B في المحلول 

n_A = عدد المولات السائل A  

n_B =عدد المولات السائل B 

P_t = الضغط البخاري الكلي للمحلول.

X_A^VAP = الكسر المولي المركب البخاري A

X_B^VAP = الكسر المولي للمركب البخاري B 

اشتقاق قانون راؤول 

يمكن اشتقاق القانون التالي:

حيث أن:

أمثلة محلولة على قانون راؤول للمحاليل المثالية

مثال (1): محلول مثالي مكون من سائلين A و B ، الكسر المولي للسائل A هو 0.3 وضغط بخار السائل A قبل المزج 60torr وللسائل B هو 140torr عند درجـة حـرارة معينة فاحسب الضغط البخاري الكلي للمحلول عند نفس الدرجة.

الحل:

حل مختصر

مـثـال (2): الضغط البـخـاري فـوق محلول مـثـالـي من سائلين تامي الامتزاج هو 60torr وللسائل B هو 80torr فاحسب الكسر المولي للسائل A .

الحل :

مثال (3): محلول مـثـالـي مكون مـن 1mol من البنزين و 2.5mol  من الـتـولـويـن . احسب الضغط البخاري للمحلول المثالي علماً بأن:

( P_Toluene = 1.02 × 10⁴ Pa) (P_Benzene = 3.2 x 10⁴ Pa)

الحل:

نرمز للبنزين بالرمز A ، ونرمز للتولوين بالرمز B

حل مختصر

مثال (4): مزج 10g من رابع كلوريد الكربون CCl₄ مع 25g من البنـتـان C₅H₁₂ وكانت الضغوط البخارية للسائل النقي عند °25C تساوي على التوالي 114.9mmHg و 250.5mmHg  احسب الضغط الـجـزئـي لكل سائل في المحلول ثم احسب الضغط الكلي>

افرض ان المحلول مثالي

الأوزان الذرية : 35.5 = H= 1 & C = 12 & C1

الحل:

نرمز لرابع كلوريد الكربون بالرمز A ، ونرمز للبنتان بالرمز B

مثال (5): لديك محلول مـثـالي مكون من g64 كـحـول مـيـثـيلي CH₃OH و  322g كحول إيثيلي C₂H₅OH عند درجة 25C^o  ، فإذا علمت أن ضغط بخار كل منهما نقياً عند هذه الدرجة يساوي (0.116atm) و (0.058atm) على التوالي فأوجد ما يلي:

(1) الضغط البخاري الجزئي لكل منهما. 

(2) الضغط البخاري الكلي للمحلول.

(3) الكسر الجزئي لكل منهما في المحلول.

الأوزان الذرية : H=1 & C=12 & O=16

الحل:

نرمز للكحول الميثيلي بالرمز A ، ونرمز للكحول الإيثيلي بالرمز B .