Ohatra amin'ny fanontaniana sy fifanakalozan-kevitra momba ny fihenan'ny tsindrin'ny etona amin'ny vahaolana
Ny fihenan'ny tsindrin'ny etona amin'ny vahaolana (Fampihenana ny tsindrin'ny etona) dia toetra koligatifan'ny vahaolana, izay miankina amin'ny isan'ny poti-javatra levona fotsiny fa tsy amin'ny toetra simikan'ireo poti-javatra ireo. Mba hanamorana ny fahatakarana, dia hodinihintsika amin'ny alalan'ny ohatra maromaro sy fifanakalozan-kevitra amin'ny antsipiriany ity hevitra ity.
Hevitra fototra momba ny fihenan'ny tsindrin'ny etona
Rehefa levona ao anaty solvent ny akora miendrika zavatra mba hamorona vahaolana, dia matetika ambany noho ny tsindrin'ny etona an'ny solvent madio amin'ny mari-pana mitovy ny tsindrin'ny etona. Fantatra amin'ny hoe fihenan'ny tsindrin'ny etona io tranga io. Ny antony voalohany mahatonga ity dingana ity dia ny fisian'ny singa solute, izay mampihena ny mety hidiran'ny molekiola solvent ao amin'ny dingana entona, ka mampihena ny tsindrin'ny etona.
Azo kajy amin'ny alalan'ny raikipohy ity fihenan'ny tsindrin'ny etona ity:
\[ \Delta P = P^\text{0} – P \]
Aiza:
– \( \Delta P \) dia ny fihenan'ny tsindrin'ny etona.
– \( P^\text{0} \) dia ny tsindrin'ny etona amin'ny ranoka solvent madio.
– Ny tsindrin'ny etona amin'ny vahaolana dia ny \( P \).
Azo aseho amin'ny alalan'ny fampitoviana an'i Raoult toy izao ihany koa ny fihenan'ny tsindrin'ny etona:
\[ \Delta P = x_{\text{solute}} \cdot P^\text{0} \]
Aiza:
– Ny \( x_{\text{solute}} \) dia ny ampahany mol-n'ny solute.
Ho an'ireto ohatra manaraka ireto, andeha hatao hoe manana solvent madio sy solute isan-karazany isika ao anatin'ny fepetra mahazatra.
Ohatra amin'ny Fanontaniana 1
Fanontaniana:
Aoka hatao hoe manana vahaolana misy urea (NH2CONH2) 10 grama levona anaty rano 90 grama isika. Ny tsindrin'ny etona amin'ny rano madio amin'ny mari-pana iray dia 23.76 mmHg. Kajio ny tsindrin'ny etona amin'ny vahaolana.
Dinika:
Dingana 1: Kajy ny isan'ny môlan'ny urea sy ny rano.
– Lanja môlarin'ny urea (NH\(_2\)CONH\(_2\)): 60 g/mol.
– Isan'ny môlan'ny urea:
\[ \text{mol urea} = \frac{10\text{ g}}{60\text{ g/mol}} = 0.167 \text{ mol} \]
– Lanja môlarin'ny rano (H\(_2\)O): 18 g/mol.
- Isan'ny môlan'ny rano:
\[ \text{môlan'ny rano} = \frac{90\text{ g}}{18\text{ g/mol}} = 5 \text{ mol} \]
Dingana 2: Kajy ny ampahany mol-n'ny urea.
\[ x_{\text{urea}} = \frac{\text{mol urea}}{\text{mol urea} + \text{mol rano}} = \frac{0.167}{0.167 + 5} = 0.0326 \]
Dingana 3: Kajy ny fihenan'ny tsindrin'ny etona.
\[ \Delta P = x_{\text{urea}} \cdot P^\text{0}_{\text{air}} \]
\[ \Delta P = 0.0326 \cdot 23.76 \text{ mmHg} = 0.774 \text{ mmHg} \]
Dingana 4: Kajy ny tsindrin'ny etona amin'ny vahaolana.
\[ P_{\text{vahaolana}} = P^\text{0}_{\text{rano}} – \Delta P \]
P_{\text{vahaolana}} = 23.76 mmHg} – 0.774 mmHg} = 22.986 mmHg
Ohatra amin'ny Fanontaniana 2
Fanontaniana:
Misy vahaolana omanina amin'ny alalan'ny fandravana klôro siôdiôma (NaCl) 58.5 g ao anaty rano 200 g. Kajio ny fihenan'ny tsindrin'ny etona amin'ny 50°C raha toa ka 92.5 mmHg ny tsindrin'ny etona amin'ny rano madio.
Dinika:
Dingana 1: Kajy ny isan'ny môlan'ny NaCl sy ny rano.
– Lanja môlarin'ny NaCl: 58.5 g/mol.
– Isan'ny môlan'ny NaCl:
\[ \text{mol NaCl} = \frac{58.5\text{ g}}{58.5\text{ g/mol}} = 1 \text{ mol} \]
– Lanja môlarin'ny rano (H\(_2\)O): 18 g/mol.
- Isan'ny môlan'ny rano:
\[ \text{môlan'ny rano} = \frac{200\text{ g}}{18\text{ g/mol}} = 11.11 \text{ mol} \]
Dingana 2: Tsarovy fa ny ionization tanteraka ny NaCl dia miteraka ion 2 isaky ny singa raikipohy (Na\(^+\) sy Cl\(^-\)).
\[ n_{\text{total}} = n_{\text{NaCl}} \cdot 2 = 1 \cdot 2 = 2 \text{ mol ions} \]
Dingana 3: Kajy ny ampahan'ny mol-n'ny solute.
\[ x_{\text{NaCl}} = \frac{n_{\text{total}}}{n_{\text{total}} + n_{\text{air}}} = \frac{2}{2 + 11.11} = 0.152 \]
Dingana 4: Kajy ny fihenan'ny tsindrin'ny etona.
\[ \Delta P = x_{\text{NaCl}} \cdot P^\text{0}_{\text{air}} \]
\[ \Delta P = 0.152 \cdot 92.5 \text{ mmHg} = 14.06 \text{ mmHg} \]
Ohatra amin'ny Fanontaniana 3
Fanontaniana:
Raha levona ao anaty rano 150 grama ny gliokaozy (C\(_6\)H\(_{12}\)O\(_6\)) 20 grama, ary 23.8 mmHg ny tsindrin'ny etona amin'ny rano madio amin'ny 25°C, dia kajy ny tsindrin'ny etona amin'ny vahaolana.
Dinika:
Dingana 1: Kajy ny isan'ny môlan'ny gliokaozy sy ny rano.
– Lanja môlarin'ny gliokaozy: 180 g/mol.
– Isan'ny môlan'ny gliokaozy:
\[ \text{mol gliokaozy} = \frac{20\text{ g}}{180\text{ g/mol}} = 0.111 \text{ mol} \]
– Lanja môlarin'ny rano (H\(_2\)O): 18 g/mol.
- Isan'ny môlan'ny rano:
\[ \text{môlan'ny rano} = \frac{150\text{ g}}{18\text{ g/mol}} = 8.33 \text{ mol} \]
Dingana 2: Kajy ny ampahan'ny mol-n'ny gliokaozy.
\[ x_{\text{glucose}} = \frac{\text{mol glucose}}{\text{mol glucose} + \text{mol rano}} = \frac{0.111}{0.111 + 8.33} = 0.0132 \]
Dingana 3: Kajy ny fihenan'ny tsindrin'ny etona.
\[ \Delta P = x_{\text{glucose}} \cdot P^\text{0}_{\text{rano}} \]
\[ \Delta P = 0.0132 \cdot 23.8 \text{ mmHg} = 0.314 \text{ mmHg} \]
Dingana 4: Kajy ny tsindrin'ny etona amin'ny vahaolana.
\[ P_{\text{vahaolana}} = P^\text{0}_{\text{rano}} – \Delta P \]
P_{\text{vahaolana}} = 23.8 mmHg} – 0.314 mmHg} = 23.486 mmHg
Penutup
Avy amin'ireo ohatra etsy ambony ireo, dia hitantsika fa mora kajy ny fihenan'ny tsindrin'ny etona amin'ny vahaolana raha fantatsika ny isan'ny môlan'ny solute sy ny solvent, ary koa ny tsindrin'ny etona amin'ny solvent madio. Ity hevitra ity dia manana fampiharana manan-danja maro, indrindra amin'ny indostrian'ny simika sy fanafody, izay tena ilaina ny fanaraha-maso ny toetran'ny vahaolana. Ny fahatakarana tsara an'io hevitra io dia manampy amin'ny fandalinana bebe kokoa momba ny toetran'ny thermodynamic an'ny vahaolana.
