Что такое понижение давления пара?
Когда в растворителе растворяют нелетучее вещество, давление пара над раствором становится ниже, чем над чистым растворителем. Это коллигативное свойство описывается законом Рауля. Величина понижения \(\Delta p\) зависит только от мольной доли растворённого вещества — а не от его химической природы. Калькулятор работает с любой единицей давления (мм рт. ст., атм, кПа, торр): выбранная единица просто переносится в результат.
Как пользоваться калькулятором
Укажите количество растворённого вещества (в молях), количество растворителя и давление пара чистого растворителя (\(p^{\circ}\)). Калькулятор рассчитает мольную долю растворённого вещества, понижение давления пара \(\Delta p\) и итоговое давление пара над раствором.
Разбор формулы
Давление пара идеального раствора равно $$p = x_{\text{растворителя}} \times p^{\circ}.$$ Поскольку сумма мольных долей равна единице, понижение давления составляет $$\Delta p = p^{\circ} - p = x_{\text{растворённого}} \times p^{\circ}.$$ Мольная доля растворённого вещества: $$x_{\text{растворённого}} = \frac{n_{\text{растворённого}}}{n_{\text{растворённого}} + n_{\text{растворителя}}}.$$ Давление пара над раствором тогда равно \(p = p^{\circ} - \Delta p\).
Пример расчёта
Допустим, 0,5 моль нелетучего вещества растворили в 9,5 моль воды, а давление пара чистой воды равно 760 мм рт. ст. Общее количество вещества = 10 моль, поэтому $$x_{\text{растворённого}} = \frac{0{,}5}{10} = 0{,}05.$$ Значит, $$\Delta p = 0{,}05 \times 760 = 38 \text{ мм рт. ст.},$$ а давление пара раствора составит \(760 - 38 = 722\) мм рт. ст.
Частые вопросы
Влияет ли природа растворённого вещества? Для идеального раствора с нелетучим веществом важна только мольная доля, а не тип растворённого вещества.
А если вещество диссоциирует? Для ионных веществ умножьте эффективное количество молей на изотонический коэффициент Вант-Гоффа (\(i\)), чтобы учесть распад на ионы.
В каких единицах указывать \(p^{\circ}\)? Подойдёт любая единица давления; \(\Delta p\) и давление пара раствора получатся в той же единице, что вы ввели.
