Forklar, hvorfor damptrykket reduceres i en opløsning med ikke -flygtig opløst stof?

Forståelse af damptryk

* rent opløsningsmiddel: I en ren væske undslipper molekyler konstant fra overfladen og går ind i dampfasen (fordampning). Det tryk, der udøves af disse dampmolekyler, kaldes damptrykket.

* ligevægt: Ved en given temperatur nås en dynamisk ligevægt, hvor fordampningshastigheden svarer til kondensationshastigheden.

Effekten af ​​et ikke -flygtigt opløst stof

* ikke -flygtig: Et ikke -flygtigt opløst stof er en, der ikke let fordampes. Eksempler inkluderer salte som NaCl eller sukker.

* reduceret overfladeareal: Når et ikke -flygtigt opløst stof tilsættes til et opløsningsmiddel, reducerer det effektivt det tilgængelige overfladeareal til opløsningsmiddelmolekyler for at flygte ind i dampfasen. Tænk på det som at have en overfyldt overflade - mindre plads til opløsningsmiddelmolekyler til at bryde fri.

* Intermolekylære interaktioner: Solute -partiklerne kan også danne intermolekylære interaktioner med opløsningsmiddeltemolekylerne, hvilket yderligere hindrer deres flugt. Disse interaktioner kan være stærkere end opløsningsmiddelopløsningsmidlets interaktioner, hvilket gør det vanskeligere for opløsningsmiddelmolekyler at bryde fri og komme ind i dampfasen.

Raoults lov:Kvantificering af effekten

Raoults lov beskriver forholdet mellem damptryk og tilstedeværelsen af ​​et ikke -flygtigt opløst stof:

* p _løsning =X _{opløsningsmiddel} * P _{opløsningsmiddel}

* P _løsning :Damptrykket af opløsningen

* X _{opløsningsmiddel} :Molfraktion af opløsningsmidlet (andelen af ​​opløsningsmiddelmolekyler i opløsningen)

* P _{opløsningsmiddel} :Damptrykket af det rene opløsningsmiddel

Denne ligning viser, at opløsningens damptryk er direkte proportionalt med molfraktionen af ​​opløsningsmidlet. Da molfraktionen af ​​opløsningsmidlet falder med tilsætningen af ​​et opløst stof, falder damptrykket af opløsningen også.

Kortfattet

Tilstedeværelsen af ​​et ikke -flygtigt opløst stof reducerer damptrykket af en opløsning, fordi den:

1. reducerer overfladearealet Tilgængelig til opløsningsmiddelfordampning.

2. øger intermolekylære interaktioner , hvilket gør det sværere for opløsningsmiddelmolekyler at flygte.

Denne reduktion i damptryk er direkte relateret til molfraktionen af ​​opløsningsmidlet som beskrevet af Raoults lov.