Question

Heptan ve oktan saf sıvılarının 40 °C’taki buhar basınçları sırasıyla 0,121 atm ve 0,041 atm’dir. Aynı sıcaklıkta 2 mol heptan (C7H16) ve 3 mol oktan (C8H18) karıştırıldığında oluşan çözeltinin 40 °C’taki toplam buhar basıncı kaç atm olur?

Answer 1

Problem:

• Heptan ve oktanın saf haldeki buhar basınçları verilmiş.
• Bu iki maddenin belirli miktarlarda karıştırılmasıyla oluşan çözeltinin toplam buhar basıncı soruluyor.

Çözüm: Bu soruyu çözmek için Raoult Kanunu'nu kullanacağız. Raoult Kanunu, ideal çözeltilerde bir çözücünün buhar basıncının, saf haldeki buhar basıncı ile çözücü maddenin mol kesrinin çarpımına eşit olduğunu belirtir. İdeal çözeltilerde, tüm bileşenler birbirleriyle benzer etkileşimde bulunur.

Raoult Kanunu: Ptoplam = Xheptan * P°heptan + Xoktan * P°oktan

Burada:

• Ptoplam: Çözeltinin toplam buhar basıncı
• Xheptan: Heptanın mol kesri
• P°heptan: Saf heptanın buhar basıncı
• Xoktan: Oktanın mol kesri
• P°oktan: Saf oktanın buhar basıncı

Verilenler:

• P°heptan = 0,121 atm
• P°oktan = 0,041 atm

Mol Kesirlerini Bulma:

• Çözeltideki toplam mol sayısı: 2 mol (heptan) + 3 mol (oktan) = 5 mol
• Heptanın mol kesri (Xheptan) = 2 mol / 5 mol = 0.4
• Oktanın mol kesri (Xoktan) = 3 mol / 5 mol = 0.6

Toplam Buhar Basıncını Hesaplama: Ptoplam = (0.4 * 0.121 atm) + (0.6 * 0.041 atm) Ptoplam = 0.0484 atm + 0.0246 atm Ptoplam = 0.073 atm

Sonuç: 2 mol heptan ve 3 mol oktanın karıştırılmasıyla oluşan çözeltinin 40°C'taki toplam buhar basıncı 0.073 atm olur.

Özet: Raoult Kanunu'nu kullanarak, ideal bir çözeltideki her bir bileşenin buhar basıncına katkısını hesapladık ve bu katkıları toplayarak çözeltinin toplam buhar basıncını bulduk.

Not:

• Bu hesaplama, çözeltinin ideal bir çözelti olduğunu varsayar. Gerçek çözeltilerde, moleküller arasındaki etkileşimler ideal çözeltilere göre farklılık gösterebilir ve bu da Raoult Kanunu'ndan sapmalara neden olabilir.
• Bu tür hesaplamalar, özellikle sıvı-buhar denge hesaplamalarında ve damıtma işlemlerinde önemlidir.