ຕົວຢ່າງຄຳຖາມ ແລະ ການສົນທະນາກ່ຽວກັບການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກົດດັນໄອນ້ຳຂອງສານລະລາຍ
ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມກົດດັນໄອນ້ຳຂອງສານລະລາຍ (ການຫຼຸດຄວາມກົດດັນໄອນ້ຳ) ແມ່ນຄຸນສົມບັດການລວມຕົວຂອງສານລະລາຍ, ເຊິ່ງຂຶ້ນກັບຈຳນວນຂອງອະນຸພາກທີ່ລະລາຍເທົ່ານັ້ນ ແລະ ບໍ່ແມ່ນລັກສະນະທາງເຄມີຂອງອະນຸພາກເຫຼົ່ານັ້ນ. ເພື່ອຄວາມສະດວກໃນຄວາມເຂົ້າໃຈ, ພວກເຮົາຈະສົນທະນາແນວຄວາມຄິດນີ້ຜ່ານຕົວຢ່າງ ແລະ ການສົນທະນາລະອຽດຫຼາຍໆຢ່າງ.
ແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານຂອງການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມກົດດັນຂອງໄອນ້ຳ
ເມື່ອສານທີ່ລະເຫີຍໄດ້ຖືກລະລາຍໃນຕົວລະລາຍເພື່ອສ້າງເປັນສານລະລາຍ, ຄວາມດັນໄອຂອງສານລະລາຍມັກຈະຕ່ຳກວ່າຄວາມດັນໄອຂອງຕົວລະລາຍບໍລິສຸດທີ່ອຸນຫະພູມດຽວກັນ. ປະກົດການນີ້ເອີ້ນວ່າການຫຼຸດຄວາມດັນໄອ. ສາເຫດຫຼັກຂອງຂະບວນການນີ້ແມ່ນການມີອະນຸພາກຂອງຕົວລະລາຍ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງໂມເລກຸນຕົວລະລາຍທີ່ເຄື່ອນຍ້າຍເຂົ້າໄປໃນໄລຍະອາຍແກັສ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼຸດຄວາມດັນໄອ.
ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມກົດດັນຂອງໄອນ້ຳນີ້ສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ໂດຍໃຊ້ສູດ:
\[ \Delta P = P^\text{0} – P \]
ຢູ່ໃສ:
- \( \Delta P \) ແມ່ນການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມກົດດັນຂອງໄອນ້ຳ.
– \( P^\text{0} \) ແມ່ນຄວາມດັນໄອຂອງຕົວລະລາຍບໍລິສຸດ.
-\(P\) ແມ່ນຄວາມກົດດັນໄອຂອງສານລະລາຍ.
ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມກົດດັນຂອງໄອນ້ຳຍັງສາມາດສະແດງອອກໂດຍໃຊ້ສົມຜົນຂອງ Raoult ດັ່ງນີ້:
\[ \Delta P = x_{\text{solute}} \cdot P^\text{0} \]
ຢູ່ໃສ:
– \( x_{\text{solute}} \) ແມ່ນສ່ວນໂມລຂອງຕົວລະລາຍ.
ສຳລັບຕົວຢ່າງຕໍ່ໄປນີ້, ສົມມຸດວ່າພວກເຮົາມີຕົວລະລາຍບໍລິສຸດ ແລະ ຕົວລະລາຍຕ່າງໆພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂມາດຕະຖານ.
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 1
ຄຳຖາມ:
ສົມມຸດວ່າພວກເຮົາມີສານລະລາຍທີ່ປະກອບດ້ວຍຢູເຣຍ (NH2CONH2) 10 ກຣາມ ທີ່ລະລາຍໃນນໍ້າ 90 ກຣາມ. ຄວາມດັນໄອຂອງນໍ້າບໍລິສຸດທີ່ອຸນຫະພູມໃດໜຶ່ງແມ່ນ 23.76 mmHg. ຈົ່ງຄິດໄລ່ຄວາມດັນໄອຂອງສານລະລາຍ.
ເປບບາຮາຊານ:
ຂັ້ນຕອນທີ 1: ຄິດໄລ່ຈຳນວນໂມລຂອງຢູເຣຍ ແລະ ນ້ຳ.
– ມວນສານໂມລຂອງຢູເຣຍ (NH\(_2\)CONH\(_2\)): 60 g/mol.
- ຈຳນວນໂມລຂອງຢູເຣຍ:
\[ \text{ໂມເລກຸນຢູເຣຍ} = \frac{10\text{ g}}{60\text{ g/mol}} = 0.167 \text{ mol} \]
- ມວນໂມລຂອງນ້ຳ (H\(_2\)O): 18 g/mol.
- ຈຳນວນໂມລຂອງນ້ຳ:
\[ \text{ໂມລຂອງນ້ຳ} = \frac{90\text{ g}}{18\text{ g/mol}} = 5\text{ mol} \]
ຂັ້ນຕອນທີ 2: ຄິດໄລ່ອັດຕາສ່ວນໂມລຂອງຢູເຣຍ.
\[ x_{\text{urea}} = \frac{\text{ໂມເລ ຢູເຣຍ}}{\text{ໂມເລ ຢູເຣຍ} + \text{ນ້ຳໂມເລ}} = \frac{0.167}{0.167 + 5} = 0.0326 \]
ຂັ້ນຕອນທີ 3: ຄິດໄລ່ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມກົດດັນຂອງໄອນ້ຳ.
\[ \Delta P = x_{\text{urea}} \cdot P^\text{0}_{\text{air}} \]
\[ \Delta P = 0.0326 \cdot 23.76 \text{ mmHg} = 0.774 \text{ mmHg} \]
ຂັ້ນຕອນທີ 4: ຄິດໄລ່ຄວາມດັນໄອຂອງສານລະລາຍ.
\[ P_{\text{solution}} = P^\text{0}_{\text{water}} – \Delta P \]
\[ P_{\text{solution}} = 23.76 mmHg} – 0.774 mmHg} = 22.986 mmHg} \]
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 2
ຄຳຖາມ:
ວິທີແກ້ໄຂຖືກກະກຽມໂດຍການລະລາຍໂຊດຽມຄລໍໄຣດ໌ (NaCl) 58.5 ກຣາມໃນນໍ້າ 200 ກຣາມ. ຄິດໄລ່ຄວາມດັນໄອທີ່ຫຼຸດລົງທີ່ 50°C ບ່ອນທີ່ຄວາມດັນໄອຂອງນໍ້າບໍລິສຸດແມ່ນ 92.5 mmHg.
ເປບບາຮາຊານ:
ຂັ້ນຕອນທີ 1: ຄິດໄລ່ຈຳນວນໂມລຂອງ NaCl ແລະ ນ້ຳ.
- ມວນໂມລຂອງ NaCl: 58.5 g/mol.
- ຈຳນວນໂມລຂອງ NaCl:
\[ \text{mol NaCl} = \frac{58.5g}}{58.5g/mol}} = 1 mol]
- ມວນໂມລຂອງນ້ຳ (H\(_2\)O): 18 g/mol.
- ຈຳນວນໂມລຂອງນ້ຳ:
\[ \text{ໂມລຂອງນ້ຳ} = \frac{200\text{ g}}{18\text{ g/mol}} = 11.11\text{ mol} \]
ຂັ້ນຕອນທີ 2: ຈົ່ງຈື່ໄວ້ວ່າການໄອອອນໄນເຊຊັນທີ່ສົມບູນຂອງ NaCl ຈະຜະລິດໄອອອນ 2 ອັນຕໍ່ໜ່ວຍສູດ (Na\(^+\) ແລະ Cl\(^-\)).
\[ n_{\text{ທັງໝົດ}} = n_{\text{NaCl}} \cdot 2 = 1 \cdot 2 = 2 \text{ ໂມເລກຸນໄອອອນ} \]
ຂັ້ນຕອນທີ 3: ຄິດໄລ່ສ່ວນໂມລຂອງຕົວລະລາຍ.
\[ x_{\text{NaCl}} = \frac{n_{\text{total}}}{n_{\text{total}} + n_{\text{air}}} = \frac{2}{2 + 11.11} = 0.152 \]
ຂັ້ນຕອນທີ 4: ຄິດໄລ່ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມກົດດັນຂອງໄອນ້ຳ.
\[ \Delta P = x_{\text{NaCl}} \cdot P^\text{0}_{\text{air}} \]
\[ \Delta P = 0.152 \cdot 92.5 \text{ mmHg} = 14.06 \text{ mmHg} \]
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 3
ຄຳຖາມ:
ຖ້ານ້ຳຕານກລູໂຄສ (C\(_6\)H\(_{12}\)O\(_6\)) 20 ກຣາມ ລະລາຍໃນນ້ຳ 150 ກຣາມ, ແລະ ຄວາມດັນໄອຂອງນ້ຳບໍລິສຸດທີ່ອຸນຫະພູມ 25°C ແມ່ນ 23.8 mmHg, ໃຫ້ຄິດໄລ່ຄວາມດັນໄອຂອງສານລະລາຍ.
ເປບບາຮາຊານ:
ຂັ້ນຕອນທີ 1: ຄິດໄລ່ຈຳນວນໂມລຂອງນ້ຳຕານກລູໂຄສ ແລະ ນ້ຳ.
- ມວນໂມລຂອງນ້ຳຕານກລູໂຄສ: 180 ກຣາມ/ໂມລ.
- ຈຳນວນໂມເລກຸນນ້ຳຕານ:
\[ \text{ໂມລນ້ຳຕານກລູໂຄສ} = \frac{20\text{ g}}{180\text{ g/mol}} = 0.111 \text{ mol} \]
- ມວນໂມລຂອງນ້ຳ (H\(_2\)O): 18 g/mol.
- ຈຳນວນໂມລຂອງນ້ຳ:
\[ \text{ໂມລຂອງນ້ຳ} = \frac{150\text{ g}}{18\text{ g/mol}} = 8.33\text{ mol} \]
ຂັ້ນຕອນທີ 2: ຄິດໄລ່ສ່ວນໂມເລກຸນຂອງນ້ຳຕານກລູໂຄສ.
\[ x_{\text{glucose}} = \frac{\text{mol glucose}}{\text{mol glucose} + \text{ໂມເລກຸນນ້ຳ}} = \frac{0.111}{0.111 + 8.33} = 0.0132 \]
ຂັ້ນຕອນທີ 3: ຄິດໄລ່ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມກົດດັນຂອງໄອນ້ຳ.
\[ \Delta P = x_{\text{glucose}} \cdot P^\text{0}_{\text{water}} \]
\[ \Delta P = 0.0132 \cdot 23.8 \text{ mmHg} = 0.314 \text{ mmHg} \]
ຂັ້ນຕອນທີ 4: ຄິດໄລ່ຄວາມດັນໄອຂອງສານລະລາຍ.
\[ P_{\text{solution}} = P^\text{0}_{\text{water}} – \Delta P \]
\[ P_{\text{solution}} = 23.8 mmHg} – 0.314 mmHg} = 23.486 mmHg} \]
Penutup
ຈາກຕົວຢ່າງຂ້າງເທິງ, ພວກເຮົາສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມກົດດັນໄອນ້ຳຂອງສານລະລາຍສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ງ່າຍຖ້າພວກເຮົາຮູ້ຈຳນວນໂມລຂອງຕົວລະລາຍ ແລະ ຕົວລະລາຍ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຄວາມກົດດັນໄອນ້ຳຂອງຕົວລະລາຍບໍລິສຸດ. ແນວຄວາມຄິດນີ້ມີການນຳໃຊ້ທີ່ສຳຄັນຫຼາຍຢ່າງ, ໂດຍສະເພາະໃນອຸດສາຫະກຳເຄມີ ແລະ ຢາ, ບ່ອນທີ່ການຄວບຄຸມຄຸນສົມບັດຂອງສານລະລາຍແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍ. ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ດີກ່ຽວກັບແນວຄວາມຄິດນີ້ຍັງຊ່ວຍໃນການສຶກສາຕື່ມອີກກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດທາງເທີໂມໄດນາມິກຂອງສານລະລາຍ.
