Оглавление 79 80 81 82 83 — — — 270 

Давление пара растворов. При рассмотрении физических свойств воды мы уже говорили о том, что давление насыщенного пара каждой жидкости является величиной постоянной для данной температуры. Опыт показывает, что при растворении в жидкости какого-либо твердого вещества давление пара жидкости понижается. Таким образом, давление пара раствора всегда ниже давления пара чистого растворителя при той же температуре.Разность между числовыми значениями давления пара чистого растворителя и давления пара раствора называется обычно понижением давления пара раствора.

В 1887 г. французский физик Рауль на основании многочисленных опытов с растворами различных твердых веществ и нелетучих жидкостей установил следующий закон:

В разбавленных растворах неэлектролитов при постоянной температуре понижение давления пара пропорционально количеству вещества, растворенного в данном весовом количестве растворителя.

Объяснение этому закону дает молекулярно-кинетическая теория.

Выше указывалось, что давление находящегося над жидкостью насыщенного пара зависит от числа молекул, испаряющихся с поверхности жидкости в единицу времени. Но. в растворе часть его свободной поверхности занята молекулами нелетучего растворенного вещества. Поэтому число молекул, покидающих поверхность раствора в единицу времени, становится меньше, чем в случае чистого растворителя при той же температуре, и давление пара понижается. Например, давление пара раствора, в котором число молекул растворенного вещества составляет 1/20 всего числа молекул, на 1/20 меньше давления пара чистого растворителя.

Зависимость между понижением давления пара и количеством растворенного вещества может быть выражена в математической форме. Обозначим давление пара чистого растворителя через р, понижение давления пара через p, число молей растворенного вещества через п и число молей растворителя через N. Тогда закон Рауля для разбавленных растворов выразится следующим, уравнением:

Закон Рауля для разбавленных растворов

Закон Рауля, устанавливающий зависимость между давлением пара раствора и количеством растворенного вещества, применим лишь к растворам твердых веществ или нелетучих жидкостей. Он не распространяется на огромную область однородных жидких смесей, все составные части которых обладают заметной летучестью. Между тем именно такие смеси имеют большое практическое значение. Изучению давления паров и температур кипения жидких смесей были посвящены классические работы Д. П. Коновалова. Найденные им закономерности, получившие название «законов Коновалова», входят во все учебники физической химии. Этими законами пользуются при решении самых разнообразных вопросов, связанных с перегонкой и разделением жидких смесей.

Измерением понижения давления пара раствора можно непосредственно пользоваться для определения молекулярного веса растворенных веществ. Однако на практике обычно применяется другой, более удобный метод, основанный на измерении понижения точки замерзания или повышения точки кипения раствора.

80 81 82

Вы читаете, статья на тему Давление пара растворов