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Home Chimica

Tensione di vapore: abbassamento relativo

di Chimicamo
30 Giugno 2021
in Chimica, Stechiometria
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Tensione di vapore- abbassamento relativo- chimicamo

Tensione di vapore- abbassamento relativo- chimicamo

Quando un soluto non volatile viene aggiunto a un solvente la tensione di vapore della soluzione diventa minore rispetto a quella del solvente puro.

Sommario nascondi
1 Abbassamento relativo
2 Esercizi

L’espressione della tensione di vapore di una soluzione è data dalla legge di Raoult per la quale:

p = p° x1  (1

dove p è la tensione di vapore della soluzione, p° è la tensione di vapore del solvente puro e x1 è la frazione molare del solvente.

L’abbassamento della tensione di vapore Δp è infatti dato da:

Δp = p°-p  (2

Abbassamento relativo

L’abbassamento relativo della tensione di vapore è definito come Δp /p° ovvero p°-p/p° che corrisponde al rapporto tra la diminuzione della tensione di vapore della soluzione rispetto a quella del solvente puro e la tensione di vapore del solvente stesso.

Sostituendo nella (2 il valore di p dalla (1 si ha:

Δp = p°- p° x = p°(1 –x1)  (3

Poiché in un sistema a due componenti la somma delle frazioni molari vale 1 ovvero:

x1 + x2 = 1  (4

essendo x2 la frazione molare del soluto sostituendo al valore 1 presente nella (3 l’espressione (4 si ha:

Δp = p°( x1 + x2 –x1)  = p°x2

Da cui:

Δp/p°= x2

Pertanto l’abbassamento relativo della tensione di vapore dipende solo dalla frazione molare del soluto e pertanto è una proprietà colligativa. Dalla definizione di frazione molare si ha:

Δp/p°= n2/n2+n1

Dove n2 è il numero di moli del soluto e n1 è il numero di moli di solvente. In una soluzione molto diluita in cui n1 >> n2 si può assumere che n2+n1 ≈ n1 quindi

Δp/p°= n2/n1

Poiché il numero di moli è dato dal rapporto tra massa e peso molecolare si ha:

  Reazione di Bucherer Bergs

Δp/p°= m2/PM2/ m1/PM1 = m2 PM1/m1PM2  (5

dove m1 e m2 sono rispettivamente la massa di solvente e la massa di soluto e PM1 e PM2 sono rispettivamente i pesi molecolari del solvente e del soluto.

Conoscendo l’abbassamento relativo della tensione di vapore di una soluzione è possibile, come avviene per le altre proprietà colligative ricavare il peso molecolare del soluto.

Esercizi

  • Una soluzione acquosa al 2% m/m di un soluto non volatile ha una tensione di vapore di 1.004 bar alla normale temperatura di ebollizione del solvente. Calcolare il peso molecolare del soluto

Una soluzione al 2% m/m contiene 2 g di soluto in 100 g di soluzione ovvero in 100-2 = 98 g di acqua (PM = 18.01 g/mol)

La tensione di vapore dell’acqua all’ebollizione è di 1 atm ovvero di 1.013 bar

Applicando la (5 si ha:

1.013 – 1.004/1.013 = 2∙18/ 98 ∙ PM2

0.0088 = 0.367/PM2

Da cui PM2 = 0.367/0.0088= 41.74 g/mol

  • La tensione di vapore del benzene a una certa temperatura è di 0.850 bar. Quando 0.5 g di un soluto non volatile viene aggiunto a 39.0 g di benzene (PM = 78 g/mol) la tensione di vapore è di 0.845 bar. Calcolare il peso molecolare del soluto

Applicando la (5 si ha:

0.850-0.845/0.850 = 0.5 ∙ 78/39.0 ∙ PM2

0.0059= 1/PM2

Da cui PM2= 1/0.0059= 169.5 g/mol

 

Tags: esercizi svoltifrazione molarelegge di Raoultmoliproprietà colligative

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Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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