Fa'ata'ita'iga o Fesili ma Talanoaga i le Fa'aitiitia o le Mamafa o le Ausa o Fofo
O le fa'aitiitia o le mamafa o le ausa o se vaila'au (Vapor Pressure Depression) o se meatotino fa'apipi'i o vaila'au, lea e fa'alagolago lava i le aofa'i o vaega ua liu suavai ae le o le natura fa'akemikolo o na vaega. Mo le fa'afaigofieina o le malamalama, o le a matou talanoaina lenei manatu e ala i ni fa'ata'ita'iga ma ni talanoaga auiliili.
Manatu Fa'avae o le Pa'ū o le Mamafa o le Ausa
A fa'afefiloi se mea e fe'avea'i i totonu o se vaila'au fa'asu'i e fausia ai se vaila'au, e masani ona maualalo ifo le mamafa o le ausa o le vaila'au nai lo le mamafa o le ausa o le vaila'au fa'asu'i mama i le vevela lava e tasi. O lenei mea ua ta'ua o le fa'aitiitia o le mamafa o le ausa. O le mafua'aga autū o lenei faiga o le iai o vaega o le solute, lea e fa'aitiitia ai le avanoa e agai atu ai molela'au fa'asu'i i totonu o le vaega kesi, ma fa'aitiitia ai le mamafa o le ausa.
E mafai ona fuafuaina lenei faʻaitiitia o le mamafa o le ausa e faʻaaoga ai le fua faʻatatau:
\[ \Delta P = P^\text{0} – P \]
O fea:
– \( \Delta P \) o le fa'aitiitia lea o le mamafa o le ausa.
– \( P^\text{0} \) o le mamafa o le ausa o le vailaʻau faʻamaʻi mama.
– \( P \) o le mamafa o le ausa o le vaifofo.
E mafai fo'i ona fa'aalia le pa'ū o le mamafa o le ausa e fa'aaoga ai le fua fa'atatau a Raoult e pei ona fa'apea:
\[ \Delta P = x_{\text{solute}} \cdot P^\text{0} \]
O fea:
– \( x_{\text{solute}} \) o le vaega mole o le solute.
Mo faʻataʻitaʻiga o loʻo mulimuli mai, seʻi o tatou faʻapea o loʻo ia i tatou se solvent mama ma ni solute eseese i lalo o tulaga masani.
Fa'ata'ita'iga Fesili 1
Fesili:
Faapea la o loo i ai sa tatou vaifofo e aofia ai le 10 kalama o le urea (NH2CONH2) ua fa'afefiloi i le 90 kalama o le vai. O le mamafa o le ausa o le vai mama i se vevela patino e 23.76 mmHg. Fuafua le mamafa o le ausa o le vaifofo.
Talanoaga:
Laasaga 1: Fuafua le aofaʻi o moles o le urea ma le vai.
– Mamafa fa'a-molar o le urea (NH\(_2\)CONH\(_2\)): 60 g/mol.
– Numera o mole o le urea:
\[ \text{mol urea} = \frac{10\text{ g}}{60\text{ g/mol}} = 0.167 \text{ mol} \]
– Mamafa fa'a-molar o le vai (H\(_2\)O): 18 g/mol.
– Numera o mole o le vai:
\[ \text{mole o le vai} = \frac{90\text{ g}}{18\text{ g/mol}} = 5 \text{ mol} \]
Laasaga 2: Fuafua le vaega mole o le urea.
\[ x_{\text{urea}} = \frac{\text{mole urea}}{\text{mole urea} + \text{mole vai}} = \frac{0.167}{0.167 + 5} = 0.0326 \]
Laasaga 3: Fuafua le pa'ū o le mamafa o le ausa.
\[ \Delta P = x_{\text{urea}} \cdot P^\text{0}_{\text{air}} \]
\[ \Delta P = 0.0326 \cdot 23.76 \text{ mmHg} = 0.774 \text{ mmHg} \]
Laasaga 4: Fuafua le mamafa o le ausa o le vaifofo.
\[ P_{\text{solution}} = P^\text{0}_{\text{water}} – \Delta P \]
\[ P_{\text{solution}} = 23.76 \text{ mmHg} – 0.774 \text{ mmHg} = 22.986 \text{ mmHg} \]
Fa'ata'ita'iga Fesili 2
Fesili:
E saunia se vailaʻau e ala i le faʻafefiloi o le 58.5 kalama o le sodium chloride (NaCl) i le 200 kalama o le vai. Fuafua le pa'ū ifo o le mamafa o le ausa i le 50°C pe a fai o le mamafa o le ausa o le vai mama e 92.5 mmHg.
Talanoaga:
Laasaga 1: Fuafua le aofaʻi o moles o le NaCl ma le vai.
– Mamafa fa'a-molar o le NaCl: 58.5 g/mol.
– Numera o mole o le NaCl:
\[ \text{mol NaCl} = \frac{58.5\text{ g}}{58.5\text{ g/mol}} = 1 \text{ mol} \]
– Mamafa fa'a-molar o le vai (H\(_2\)O): 18 g/mol.
– Numera o mole o le vai:
\[ \text{mole o le vai} = \frac{200\text{ g}}{18\text{ g/mol}} = 11.11 \text{ mol} \]
Laasaga 2: Ia manatua o le fa'aionisasi atoatoa o le NaCl e maua ai le 2 ions i le iunite fa'atusatusaga (Na\(^+\) ma le Cl\(^-\)).
\[ n_{\text{aofa'i}} = n_{\text{NaCl}} \cdot 2 = 1 \cdot 2 = 2 \text{ mol ions} \]
Laasaga 3: Fuafua le vaega mole o le solute.
\[ x_{\text{NaCl}} = \frac{n_{\text{aofa'i}}}{n_{\text{aofa'i}} + n_{\text{ea}}} = \frac{2}{2 + 11.11} = 0.152 \]
Laasaga 4: Fuafua le pa'ū o le mamafa o le ausa.
\[ \Delta P = x_{\text{NaCl}} \cdot P^\text{0}_{\text{air}} \]
\[ \Delta P = 0.152 \cdot 92.5 \text{ mmHg} = 14.06 \text{ mmHg} \]
Fa'ata'ita'iga Fesili 3
Fesili:
Afai e 20 kalama o le kulukose (C\(_6\)H\(_{12}\)O\(_6\)) e fa'afefiloi i le 150 kalama o le vai, ma o le mamafa o le ausa o le vai mama i le 25°C e 23.8 mmHg, fuafua le mamafa o le ausa o le vaila'au.
Talanoaga:
Laasaga 1: Fuafua le aofa'i o mole o le kulukose ma le vai.
– Mamafa fa'a-molar o le kulukose: 180 g/mol.
– Numera o mole o le kulukose:
\[ \text{mol kulukose} = \frac{20\text{ g}}{180\text{ g/mol}} = 0.111 \text{ mol} \]
– Mamafa fa'a-molar o le vai (H\(_2\)O): 18 g/mol.
– Numera o mole o le vai:
\[ \text{mole o le vai} = \frac{150\text{ g}}{18\text{ g/mol}} = 8.33 \text{ mol} \]
Laasaga 2: Fuafua le vaega mole o le kulukose.
\[ x_{\text{glucose}} = \frac{\text{mol glucose}}{\text{mol glucose} + \text{mole vai}} = \frac{0.111}{0.111 + 8.33} = 0.0132 \]
Laasaga 3: Fuafua le pa'ū o le mamafa o le ausa.
\[ \Delta P = x_{\text{glucose}} \cdot P^\text{0}_{\text{vai}} \]
\[ \Delta P = 0.0132 \cdot 23.8 \text{ mmHg} = 0.314 \text{ mmHg} \]
Laasaga 4: Fuafua le mamafa o le ausa o le vaifofo.
\[ P_{\text{solution}} = P^\text{0}_{\text{water}} – \Delta P \]
\[ P_{\text{solution}} = 23.8 \text{ mmHg} – 0.314 \text{ mmHg} = 23.486 \text{ mmHg} \]
Fa'ato'a
Mai faʻataʻitaʻiga o loʻo i luga, e mafai ona tatou vaʻaia o le faʻaitiitia o le mamafa o le ausa o se vailaʻau e mafai ona faigofie ona fuafuaina pe afai tatou te iloa le aofaʻi o moles o le solute ma le solvent, faʻapea foʻi ma le mamafa o le ausa o le solvent mama. O lenei manatu e tele ona faʻaoga taua, aemaise lava i pisinisi vailaʻau ma vailaʻau, lea e taua tele ai le puleaina o meatotino o vailaʻau. O se malamalama lelei i lenei manatu e fesoasoani foʻi i nisi suʻesuʻega o meatotino thermodynamic o vailaʻau.
