Ábhar

• Céimeanna
• Modh 1 de 3: An chothromóid Clapeyron-Clausius a úsáid
• Modh 2 de 3: Brú gaile a ríomh i dtuaslagáin
• Modh 3 de 3: Brú Gaile a Ríomh i gCásanna Speisialta
• Leideanna

Ar fhág tú buidéal uisce riamh ar feadh roinnt uaireanta faoin ngrian scorching agus ar chuala tú fuaim “hissing” nuair a osclaíonn tú é? Brú gaile is cúis leis an bhfuaim seo. Sa cheimic, is é brú gaile an brú a chuireann gal leachta a ghalú i gcoimeádán séalaithe go heirméiteach. Chun an brú gaile a fháil ag teocht ar leith, úsáid an chothromóid Clapeyron-Clausius: ln (P1 / P2) = (ΔH_vap/ R) ((1 / T2) - (1 / T1)).

Céimeanna

Modh 1 de 3: An chothromóid Clapeyron-Clausius a úsáid

1. 1 Scríobh síos an chothromóid Clapeyron-Clausius a úsáidtear chun brú gaile a ríomh de réir mar a athraíonn sé le himeacht ama. Is féidir an fhoirmle seo a úsáid don chuid is mó de na fadhbanna fisiciúla agus ceimiceacha. Breathnaíonn an chothromóid mar seo: ln (P1 / P2) = (ΔH_vap/ R) ((1 / T2) - (1 / T1)), cá:
   • ΔH_vap An bhfuil eantalpacht gal an leachta. Is féidir é a fháil de ghnáth i dtábla i dtéacsleabhair cheimic.
   • R - tairiseach gáis cothrom le 8.314 J / (K × mol)
   • Is é T1 an teocht tosaigh (ar a dtugtar an brú gaile).
   • Is é T2 an teocht dheiridh (nach eol an brú gaile).
   • P1 agus P2 - brú gaile ag teochtaí T1 agus T2, faoi seach.
2. 2 Cuir luachanna na gcainníochtaí a thugtar duit isteach sa chothromóid Clapeyron-Clausius. Tugann an chuid is mó de na fadhbanna dhá luach teochta agus luach brú, nó dhá luach brú agus luach teochta.
   • Mar shampla, tá leacht ag soitheach ag teocht 295 K, agus is é a brú gaile 1 atmaisféar (1 atm). Faigh an brú gaile ag 393 K. Tugtar dhá theocht agus brú duit anseo, ionas gur féidir leat brú difriúil a fháil trí chothromóid Clapeyron-Clausius a úsáid. In ionad na luachanna a thugtar duit san fhoirmle, gheobhaidh tú: ln (1 / P2) = (ΔH_vap/ R) ((1/393) - (1/295)).
   • Tabhair faoi deara le do thoil, i gcothromóid Clapeyron-Clausius, go ndéantar teocht a thomhas i gcónaí i gceilvin, agus brú in aon aonad tomhais (ach caithfidh siad a bheith mar an gcéanna le haghaidh P1 agus P2).
3. 3 Cuir na tairisigh in ionad. Tá dhá tairisigh sa chothromóid Clapeyron-Clausius: R agus ΔH_vap... Is é R i gcónaí 8.314 J / (K × mol). Luach ΔH_vap braitheann (eantalpacht an ghalaithe) ar an tsubstaint, a bhfuil an brú gaile atá tú ag iarraidh a fháil; is gnách go mbíonn an tairiseach seo le fáil i dtábla i dtéacsleabhair cheimic nó ar láithreáin ghréasáin (mar shampla, anseo).
   • In ár sampla, abair go bhfuil uisce san árthach. ΔH_vap tá an t-uisce cothrom le 40.65 kJ / mol nó cothrom le 40650 J / mol.
   • Breiseán na tairisigh san fhoirmle agus faigh: ln (1 / P2) = (40650/8314) ((1/393) - (1/295)).
4. 4 Réitigh an chothromóid trí oibríochtaí ailgéabracha a úsáid.
   • Inár sampla, tá an athróg anaithnid faoi chomhartha an logarithm nádúrtha (ln). Chun fáil réidh leis an logarithm nádúrtha, athraigh an dá thaobh den chothromóid go cumhacht an tairiseach matamaiticiúil "e". I bhfocail eile, ln (x) = 2 → e = e → x = e.
   • Anois réitigh an chothromóid:
   • ln (1 / P2) = (40650 / 8.314) ((1/393) - (1/295))
   • ln (1 / P2) = (4889.34) (- 0.00084)
   • (1 / P2) = e
   • 1 / P2 = 0.0165
   • P2 = 0.0165 = 60.76 atm. Tá sé seo ciallmhar, toisc go n-ardóidh an galú an teocht i soitheach séalaithe go heirméiteach 100 céim, rud a mhéadóidh go mór an brú gaile.

Modh 2 de 3: Brú gaile a ríomh i dtuaslagáin

1. 1 Scríobh síos dlí Raoult. Sa saol fíor, is annamh a bhíonn leachtanna íon; is minic a dhéileálfaimid le réitigh. Déantar tuaslagán trí mhéid beag de cheimiceán áirithe ar a dtugtar "tuaslagán" a chur le méid níos mó de cheimiceán eile ar a dtugtar "tuaslagóir." I gcás réitigh, bain úsáid as dlí Raoult:P._réiteach = P._tuaslagóirX._tuaslagóir, cá:
   • P._réiteach An bhfuil brú gaile an tuaslagáin.
   • P._tuaslagóir An bhfuil brú gaile an tuaslagóra.
   • X._tuaslagóir - codán caochÚn an tuaslagóra.
   • Mura bhfuil a fhios agat cad is codán caochÚn ann, léigh ar.
2. 2 Faigh amach cén tsubstaint a bheidh sa tuaslagóir agus cén tuaslagán a bheidh ann. Thabhairt chun cuimhne gur substaint í tuaslagán a thuaslagann i dtuaslagóir, agus gur substaint é tuaslagóir a thuaslagann tuaslagán.
   • Smaoinigh ar shampla síoróip. Chun síoróip a fháil, tuaslagtar cuid amháin de shiúcra i gcuid amháin den uisce, mar sin is tuaslagóir é siúcra agus tuaslagóir é an t-uisce.
   • Tabhair faoi deara gurb é C an fhoirmle cheimiceach le haghaidh siúcrós (siúcra coitianta)₁₂H.₂₂O.₁₁... Beidh sé ag teastáil uainn amach anseo.
3. 3 Faigh teocht an tuaslagáin, mar beidh tionchar aige ar a bhrú gaile. Dá airde an teocht, is airde an brú gaile, ós rud é go méadaíonn an galú leis an teocht ag méadú.
   • In ár sampla, abair go bhfuil teocht an síoróip 298 K (thart ar 25 ° C).
4. 4 Faigh brú gaile an tuaslagóra. Tugtar luachanna brú gaile do go leor ceimiceán coitianta i lámhleabhair cheimic, ach is gnách go dtugtar iad seo ag teochtaí 25 ° C / 298 K nó ag a bhfiuchphointí. Má thugtar teocht den sórt sin duit sa fhadhb, bain úsáid as na luachanna ó na leabhair thagartha; murach sin, ní mór duit an brú gaile a ríomh ag teocht ar leith den tsubstaint.
   • Chun seo a dhéanamh, bain úsáid as an chothromóid Clapeyron-Clausius, ag cur brú agus teocht an gha 298 K (25 ° C) in ionad P1 agus T1, faoi seach.
   • Inár sampla, is é teocht an tuaslagáin 25 ° C, mar sin bain úsáid as an luach ó na táblaí tagartha - is é brú gaile an uisce ag 25 ° C ná 23.8 mmHg.
5. 5 Faigh an codán caochÚn den tuaslagóir. Chun seo a dhéanamh, faigh an cóimheas idir líon na mól de shubstaint agus líon iomlán na mól de na substaintí go léir sa tuaslagán. Is é sin le rá, is é an codán caochÚn de gach substaint (líon mól na substainte) / (líon iomlán mól na substaintí go léir).
   • Ligean le rá gur úsáid tú 1 lítear uisce agus 1 lítear siúcrós (siúcra) chun síoróip a dhéanamh. Sa chás seo, is gá líon na mól de gach substaint a fháil. Chun seo a dhéanamh, ní mór duit mais gach substainte a fháil, agus ansin maiseanna molar na substaintí seo a úsáid chun móil a fháil.
   • Meáchan 1 lítear uisce = 1000 g
   • Meáchan 1 lítear siúcra = 1056.7 g
   • Mole (uisce): 1000 g × 1 mol / 18.015 g = 55.51 mol
   • Mole (siúcrós): 1056.7 g × 1 mol / 342.2965 g = 3.08 mol (tabhair faoi deara gur féidir leat mais molar siúcrós a fháil óna fhoirmle cheimiceach C₁₂H.₂₂O.₁₁).
   • Líon iomlán na mól: 55.51 + 3.08 = 58.59 mol
   • Codán móil uisce: 55.51 / 58.59 = 0.947.
6. 6 Anois breiseán na sonraí agus na luachanna aimsithe u200b u200b de na cainníochtaí isteach sa chothromóid Raoult a thugtar ag tús an ailt seo (P._réiteach = P._tuaslagóirX._tuaslagóir).
   • In ár sampla:
   • P._réiteach = (23.8 mmHg) (0.947)
   • P._réiteach = 22.54 mmHg Ealaín. Tá ciall leis seo, ós rud é go dtuaslagtar méid beag siúcra i méid mór uisce (má thomhaistear é i móil; tá a méid mar an gcéanna i lítear), mar sin laghdóidh an brú gaile beagán.

Modh 3 de 3: Brú Gaile a Ríomh i gCásanna Speisialta

1. 1 Sainmhíniú ar choinníollacha caighdeánacha. Go minic sa cheimic, úsáidtear luachanna teochta agus brú mar chineál luach “réamhshocraithe”. Tugtar teocht agus brú caighdeánach (nó coinníollacha caighdeánacha) ar na luachanna seo. I bhfadhbanna brú gaile, is minic a luaitear coinníollacha caighdeánacha, mar sin is fearr na luachanna caighdeánacha a mheabhrú:
   • Teocht: 273.15 K / 0˚C / 32 F.
   • Brú: 760 mmHg / 1 atm / 101.325 kPa
2. 2 Athscríobh an chothromóid Clapeyron-Clausius chun athróga eile a fháil. Léirigh an chéad chuid den alt seo conas brúnna gaile substaintí íon a ríomh. Mar sin féin, ní gá an brú P1 nó P2 a fháil ar gach fadhb; i go leor fadhbanna is gá teocht nó luach ΔH a ríomh_vap... I gcásanna den sórt sin, athscríobh an chothromóid Clapeyron-Clausius tríd an anaithnid a leithlisiú ar thaobh amháin den chothromóid.
   • Mar shampla, má thugtar leacht anaithnid, arb é a bhrú gaile 25 Torr ag 273 K agus 150 Torr ag 325 K. Is gá eantalpacht gal an leachta seo a fháil (is é sin, ΔH_vap). An réiteach ar an bhfadhb seo:
   • ln (P1 / P2) = (ΔH_vap/ R) ((1 / T2) - (1 / T1))
   • (ln (P1 / P2)) / ((1 / T2) - (1 / T1)) = (ΔH_vap/ R)
   • R × (ln (P1 / P2)) / ((1 / T2) - (1 / T1)) = ΔH_vap Anois cuir na luachanna tugtha duit in ionad:
   • 8.314 J / (K × mol) × (-1.79) / (- 0.00059) = ΔH_vap
   • 8.314 J / (K × mol) × 3033.90 = ΔH_vap = 25223.83 J / mol
3. 3 Smaoinigh ar bhrú gaile an tréscaoilte. Inár sampla ón dara cuid den alt seo, ní ghaolaíonn an tuaslagán - siúcra - ach má tháirgeann an tuaslagán gaile (galú), ba cheart an brú gaile a chur san áireamh. Chun seo a dhéanamh, bain úsáid as foirm mhodhnaithe de chothromóid Raoult: P._réiteach = Σ (P._substaintX._substaint), sa chás go gciallaíonn an tsiombail Σ (sigma) gur gá luachanna brúnna gaile na substaintí go léir atá sa tuaslagán a chur leis.
   • Mar shampla, smaoinigh ar thuaslagán déanta as dhá cheimiceán: beinséin agus tolúéin. Is é toirt iomlán an tuaslagáin ná 120 millilítear (ml); 60 ml de bheinséin agus 60 ml de tolúéin.Is é teocht an tuaslagáin 25 ° C, agus is é an brú gaile ag 25 ° C 95.1 mm Hg. le haghaidh beinséin agus 28.4 mm Hg. le haghaidh tolúéin. Is gá brú gaile an tuaslagáin a ríomh. Is féidir linn é seo a dhéanamh ag úsáid dlúis substaintí, a meáchan móilíneach agus a luachanna brú gaile:
   • Meáchan (beinséin): 60 ml = 0.06 l × 876.50 kg / 1000 l = 0.053 kg = 53 g
   • Mais (tolúéin): 0.06 L × 866.90 kg / 1000 L = 0.052 kg = 52 g
   • Mole (beinséin): 53 g × 1 mol / 78.11 g = 0.679 mol
   • Mole (tolúéin): 52 g × 1 mol / 92.14 g = 0.564 mol
   • Líon iomlán na mól: 0.679 + 0.564 = 1.243
   • Codán móil (beinséin): 0.679 / 1.243 = 0.546
   • Codán móil (tolúéin): 0.564 / 1.243 = 0.454
   • Réiteach: P._réiteach = P._beinséinX._beinséin + P._tolúéinX._tolúéin
   • P._réiteach = (95.1 mmHg) (0.546) + (28.4 mmHg) (0.454)
   • P._réiteach = 51.92 mm Hg. Ealaín. + 12.89 mm Hg. Ealaín. = 64.81 mmHg Ealaín.

Leideanna

• Chun cothromóid Clapeyron Clausius a úsáid, caithfear an teocht a shonrú i gcéimeanna Kelvin (arna sonrú ag K). Má thugtar do theocht i Celsius, ní mór duit í a thiontú ag úsáid na foirmle seo a leanas: T._k = 273 + T._c
• Oibríonn an modh thuas toisc go bhfuil fuinneamh comhréireach go díreach leis an méid teasa. Is é teocht an leachta an t-aon fhachtóir comhshaoil ​​a théann i bhfeidhm ar an mbrú gaile.