Asume βενζόλιο αδιάλυτο στο νερό το κανονικό σημείο βρασμού και είναι αντίστοιχα σε πίεση 1 atm Τι θα είναι το μίγμα νερό;
Κατανόηση της κατάστασης
* Βενζόλιο (C6H6): Μια μη πολική οργανική ένωση, αδιάλυτη στο νερό.
* νερό (H2O): Μια πολική ένωση με ισχυρή δέσμευση υδρογόνου.
* σημείο βρασμού: Τη θερμοκρασία στην οποία ένα υγρό αλλάζει σε αέριο σε δεδομένη πίεση.
Βασικές έννοιες
* Αξίζει τα υγρά: Το βενζόλιο και το νερό είναι αμετάβλητα, που σημαίνει ότι δεν αναμειγνύονται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το βενζόλιο είναι μη πολικό και το νερό είναι πολικό.
* Πίεση ατμών: Κάθε υγρό έχει πίεση ατμών, η οποία είναι η πίεση που ασκείται από τον ατμό του όταν το υγρό και ο ατμός είναι σε ισορροπία.
* Νόμος του Raoult: Για τα ιδανικά διαλύματα, η πίεση ατμών ενός συστατικού στο διάλυμα είναι ίση με την πίεση ατμών του καθαρού συστατικού πολλαπλασιασμένου με το κλάσμα του σε διάλυμα.
Πώς συμπεριφέρεται το μείγμα
1. Δύο ξεχωριστά στρώματα: Δεδομένου ότι το βενζόλιο και το νερό είναι αμετάβλητα, θα σχηματίσουν δύο ξεχωριστά στρώματα στο μείγμα. Το στρώμα βενζολίου θα είναι στην κορυφή επειδή είναι λιγότερο πυκνό από το νερό.
2. Διαφορετικά σημεία βρασμού: Κάθε υγρό θα έχει το δικό του σημείο βρασμού, ακόμη και όταν αναμιγνύεται. Το σημείο βρασμού του νερού είναι 100 ° C σε 1 atm και το σημείο βρασμού του βενζολίου είναι 80,1 ° C σε 1 atm.
3. Εξάτμιση: Καθώς θερμαίνετε το μείγμα, τόσο το βενζόλιο όσο και το νερό θα αρχίσουν να εξατμίζονται. Ωστόσο, το βενζόλιο θα εξατμιστεί σε χαμηλότερη θερμοκρασία από το νερό επειδή έχει χαμηλότερο σημείο βρασμού.
4. Σημείο βρασμού του μείγματος: Το σημείο βρασμού του μείγματος θα είναι κάπου ανάμεσα στα σημεία βρασμού του βενζολίου και του νερού, αλλά πιο κοντά στο σημείο βρασμού του συστατικού με την υψηλότερη πίεση ατμών.
Συμπέρασμα
Το σημείο βρασμού του μείγματος βενζολίου-νερού δεν θα είναι ένας απλός μέσος όρος των μεμονωμένων σημείων βρασμού. Θα είναι πιο κοντά στο σημείο βρασμού του βενζολίου επειδή εξατμίζεται πιο εύκολα. Θα δείτε πιθανώς την εξάτμιση του βενζολίου πρώτα και στη συνέχεια καθώς η θερμοκρασία συνεχίζει να αυξάνεται, το νερό θα αρχίσει να βράζει.
