Kimyoviy texnologiya

5

Mavzu: Noelektrolit eritmalar va ularning xossalariga doir masalalar yechish.
Eritmalarning bug‘ bosimi. Raul qonuni.

Ma’lumki, har qanday suyuqlik ustidagi bosim deyilganda uning to‘yingan bug‘ bosimi tushuniladi. Suyuqlikning to‘yingan bug‘ bosimi berilgan haroratda o‘zgarmas kattalikdir. Harorat ko‘tarilishi bilan har qanday moddaning to‘yingan bug‘ bosimi ortadi. Bunga sabab, avvalo, harorat ko‘tarilishi bilan molekulalar harakatining o‘rtacha kinetik energiyasi ortishi va natijada suyuqlik molekulalarining o‘zaro tortishish kuchini engib, suyuqlikdan ajraladigan va bug‘ga o‘tadigan molekulalar sonining ko‘payishidir. Ikkinchidan, bug‘lanish endotermik jarayon, ya’ni u issiqlik yutilishi bilan boradi, shu sababli harorat ko‘tarilganda to‘yingan bug‘ bosimi ortadi. Bu fikrlar, asosan, sof erituvchilar bilan to‘g‘ri keladi. Eritma ustidagi bug‘ bosimi esa harorat bilan bir qatorda shu eritmadagi erigan moddaning miqdoriga ham bog‘liq bo‘ladi. Erituvchining eritma ustidagi to‘yingan bug‘ bosimi toza erituvchining ustidagi ustidagi bug‘ bosimidan doimo kichik bo‘ladi. Eritmaning konsentratsiyasi qanchalik yuqori bo‘lsa, uning stidagi bug‘ bosimi shuncha kichik bo‘ladi. CHunki, konsentratsiya ortgan sari eritmaning hajm birligida erituvchining miqdori kamayib boradi.

Fransuz olimi F. M. Raul kam uchuvchan moddalarning suyultirilgan eritmalari uchun quyidagi qonunni kashf etdi: erituvchining suyultirilgan eritma ustidagi to‘yingan bug‘ bosimining nisbiy pasayishi erigan moddaning molyar qismiga teng.

Ideal eritmalardagi komponent N ning bug‘ bosimi eritma haroratida toza komponent bug‘ bosimining eritma tarkibidagi komponentning mol qismi ga ko‘paytirilganiga teng:

(6.2.1)

Eritmaning bug‘ bosimi uning molyar qismiga to‘g‘ri mutanosibligi Raul tomonidan aniqlangan. SHuning uchun (6.2.1) Raul qonunining matematik ifodasi deyiladi.

Binar eritmalar uchun yuqoridagi formula quyidagicha yoziladi:

(6.2.2)

bunda, eritma ustidagi erituvchining bug‘ bosimi;

toza erituvchi ustidagi bug‘ bosimi;

erigan moddaning mol qismi;

erituvchining mol qismi.
Eritmalarda suyuqlik-qattiq modda muvozanati.

Krioskipiya.

Suyultirilgan eritmalarda muzlash haroratining nisbiy pasayish qiymati Raul qonuniga muvofiq, eritmaning molyal konsentratsiyasiga to‘g‘ri mutanosib bo‘ladi: (7.2.1)

bunda, - krioskopik doimiy bo‘lib, erituvchi muzlash temperaturasining molyar pasayishi deyiladi;

eritmaning molyal konsentratsiyasi. quyidagi formuladan hisoblanadi:

(7.2.2)

bunda toza erituvchining muzlash temperaturasi;

toza erituvchining solishtirma bug‘lanish issiqligi.

Eritma va toza erituvchilarning muzlash temperaturasini tajribada aniqlab, ularning farqi asosida, eritmadagi moddalarning molekulyar massasini hisoblash mumkin. Buning uchun (7.2.1) formuladagi ning (7.2.2) dagiga qo‘yilsa, quyidagi formula kelib chiqadi:

(7.2.3)

Bundan molekulyar massasini aniqlash mumkin:

(7.2.4)
MASALALAR ECHIMLARIDAN NAMUNALAR.

1-misol. Eritmaning bug‘ bosimi 266,5 Pa ga pasaytirish uchun 303 K da 0,090 kg suvda qancha glitserin eriydi? (SHu haroratda toza suvning bug‘ bosimi 4242,30 Pa ga teng.)

Berilgan:

Noma’lum:

Echish: glitserinning massasi hisoblanadi:

dan
2-misol. Muzlash temperaturasi -1⁰S bo‘lgan glyukozaning suvli eritmasini % konsentratsiyasi qanday bo‘ladi?

Berilgan:

Noma’lum:

Echish: 1) (7.2.3) formuladan hisoblanadi:

2) Glyukozaning massasi aniqlanadi:

.

3) Eritmaningmassasi:

4) Eritmaning % konsentratsiyasi:





3-misol. Eritma 5⁰S da muzlamasligi uchun 1·10^-3 kg suvda ыancha glitserin eritilishi kerak?

Berilgan:

Noma’lum:

Echish: 1) (7.2.4) formuladan hisoblanadi:
dan

4-misol. Temir va ko‘mir qotishmasida 6% S bor. Sof holdagi temirning suyuqlanish temperaturasi molyar pasayishi 13,18⁰S, suyuqlanish temperaturasi esa 1803 K ga teng bo‘lsa, qotishma necha gradusda suyuqlanadi?

Berilgan:

Noma’lum:

Echish: 1) 1 kg qotishmadagi ko‘mirning massasi aniqlanadi:

;

2) Ko‘mirning mol miqdori hisoblanadi:

3) yoki , bundan yoki
MUSTAQIL ISHLASH UCHUN MASALALAR.

1.45% li metil spirtining suvdagi eritmasi necha gradusda muzlaydi?

(Javob: 1172,3 K)

2. Tarkibida 14,6% kremniy bo‘lgan temir-kremniy qotishmasi necha gradusda qotadi? Temirning suyuqlanish temperaturasining molekulyar pasayishi 13,18⁰S va sof temirning suyuqlanish temperaturasi 1803 K ga teng.

(Javob: 1216 K)

3.Sof temirning suyuqlanish temperaturasi 1803 K, qotish temperaturasining molekulyar pasayishi 13,18⁰S bo‘lsa, tarkibida 3,6% S bo‘lgan temir-uglerod qotishmasi necha gradusda qotadi?

(Javob: 62,18 K)

4. 20⁰S da toza atseton bug‘ining bosimi 23940 Pa ga teng. O‘sha haroratda 200 g atsetonda 5 g kamfora bo‘lgan eritma bug‘ining bosimi 23710 Pa ga teng. Atsetonda erigan kamforaning molekulyar massasini aniqlang.

(Javob: 151,0)

5. 0,15 kg eritmada 34,2·10^-3 kg shakar eriti lgan. 303 K da toza suvning bug‘ bosimi 4242,3 Pa. SHu haroratda eritmaning bug‘ bosimi qanday bo‘ladi?

(Javob: 19142,913 Pa)

6. 25⁰S haroratda massa ulushi 0,2 (20%) bo‘lgan glyukoza eritmasi bug‘ining bosimini hisoblang. SHu haroratda suvning bug‘ bosimi 167,73 Pa ga teng.

(Javob: 3091 Pa)

AMALIY MASHG‘ULOT - 6