Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè àti Ìjíròrò nípa Dídín Ìfúnpá Afẹ́fẹ́ ti Àwọn Ìdáhùn
Dídínkù nínú ìfúnpá afẹ́fẹ́ ti omi (Vapor Pressure Depression) jẹ́ ohun ìní ìṣọ̀kan ti omi, èyí tí ó sinmi lórí iye àwọn pàtákì tí ó yọ́ nìkan kìí ṣe lórí ìrísí kẹ́míkà ti àwọn pàtákì náà. Láti mú kí òye rọrùn, a ó jíròrò èrò yìí nípasẹ̀ ọ̀pọ̀lọpọ̀ àpẹẹrẹ àti ìjíròrò kíkún.
Ìpìlẹ̀ Èrò ti Ìfàséyìn Ìfúnpá Afẹ́fẹ́
Nígbà tí ohun kan tí ó lè yípadà bá yọ́ nínú omi ìfọ́ láti ṣẹ̀dá omi ìfọ́, ìwọ̀n omi ìfọ́ náà sábà máa ń kéré ju ìwọ̀n omi ìfọ́ náà lọ ní ìwọ̀n otútù kan náà. A mọ̀ sí ìdínkù ìwọ̀n omi ìfọ́ náà. Ohun pàtàkì tí ó ń fa èyí ni wíwà àwọn èròjà omi ìfọ́ náà, èyí tí ó ń dín ìṣeéṣe kí àwọn èròjà omi ìfọ́ náà wọ inú ìpele gaasi kù, èyí sì ń dín ìwọ̀n omi ìfọ́ náà kù.
A le ṣe iṣiro idinku yii ninu titẹ eefin nipa lilo agbekalẹ naa:
\[ \Delta P = P^\ọ̀rọ̀{0} – P \]
Mo ṣe é:
– \( \Delta P \) ni idinku ninu titẹ eefu.
– \( P^\text{0} \) ni titẹ eefin ti olomi mimọ.
– \( P \) ni titẹ eefin ti ojutu naa.
A tun le ṣe afihan idinku titẹ eefin nipa lilo idogba Raoult gẹgẹbi:
\[ \Delta P = x_{\text{solute}} \cdot P^\text{0} \]
Mo ṣe é:
– \( x_{\text{solute}} \) ni ìpín mole ti solute naa.
Fún àwọn àpẹẹrẹ wọ̀nyí, ẹ jẹ́ kí a gbà pé a ní ohun èlò ìtújáde tó mọ́ àti onírúurú ohun èlò ìtújáde lábẹ́ àwọn ipò tó wọ́pọ̀.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 1
Ìbéèrè:
Ká sọ pé a ní omi tí ó ní 10 giramu ti urea (NH2CONH2) tí ó yọ́ nínú 90 giramu omi. Ìfúnpá afẹ́fẹ́ omi mímọ́ ní ìwọ̀n otútù kan jẹ́ 23.76 mmHg. Ṣírò ìfúnpá afẹ́fẹ́ omi náà.
Ìjíròrò:
Igbese 1: Ṣe iṣiro iye awọn moles ti urea ati omi.
– Ìwọ̀n urea molar (NH\(_2\)CONH\(_2\)): 60 g/mol.
– Iye awọn moles ti urea:
\[ \text{mol urea} = \frac{10\text{ g}}{60\text{ g/mol}} = 0.167 \text{mol} \]
– Ìwọ̀n omi tí a fi ń rọ̀ (H\(_2\)O): 18 g/mol.
– Iye awọn moles omi:
\[ \text{moles of water} = \frac{90\text{ g}}{18\text{ g/mol}} = 5 \text{mol} \]
Igbese 2: Ṣe iṣiro ipin moolu ti urea.
\[ x_{\text{urea}} = \frac{\text{mole urea}}{\text{mole urea} + \text{mole water}} = \frac{0.167}{0.167 + 5} = 0.0326 \]
Igbesẹ 3: Ṣe iṣiro idinku titẹ eefin.
\[ \Delta P = x_{\text{urea}} \cdot P^\text{0}_{\text{air}} \]
\[ \Delta P = 0.0326 \cdot 23.76 \text{ mmHg} = 0.774 \text{ mmHg} \]
Igbese 4: Ṣe iṣiro titẹ eefin ti ojutu naa.
\[ P_{\text{solution}} = P^\text{0}_{\text{water}} – \Delta P \]
\[ P_{\text{solution}} = 23.76 \text{ mmHg} – 0.774 \text{ mmHg} = 22.986 \text{ mmHg} \]
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 2
Ìbéèrè:
A máa ń ṣe omi ìtútù nípa yíyọ́ 58.5 g ti sodium chloride (NaCl) nínú 200 g omi. Ṣírò ìwọ̀n ìfúnpá èéfín tí ó ń dínkù ní 50°C níbi tí ìwọ̀n ìfúnpá èéfín omi mímọ́ jẹ́ 92.5 mmHg.
Ìjíròrò:
Igbese 1: Ṣe iṣiro iye awọn moles ti NaCl ati omi.
– Ìwọ̀n molar ti NaCl: 58.5 g/mol.
– Iye awọn moles ti NaCl:
\[ \text{mol NaCl} = \frac{58.5\text{ g}}{58.5\text{ g/mol}} = 1 \text{ mol} \]
– Ìwọ̀n omi tí a fi ń rọ̀ (H\(_2\)O): 18 g/mol.
– Iye awọn moles omi:
\[ \text{moles of water} = \frac{200\text{ g}}{18\text{ g/mol}} = 11.11 \text{mol} \]
Igbesẹ 2: Ranti pe ionization pipe ti NaCl n pese awọn ions meji fun ẹyọkan agbekalẹ kan (Na\(^+\) ati Cl\(^-\)).
\[ n_{\text{total}} = n_{\text{NaCl}} \cdot 2 = 1 \cdot 2 = 2 \text{mol ions} \]
Igbese 3: Ṣe iṣiro ipin mole ti solute naa.
\[ x_{\text{NaCl}} = \frac{n_{\text{total}}}{n_{\text{total}} + n_{\text{air}}} = \frac{2}{2 + 11.11} = 0.152 \]
Igbesẹ 4: Ṣe iṣiro idinku titẹ eefin.
\[ \Delta P = x_{\text{NaCl}} \cdot P^\text{0}_{\text{air}} \]
\[ \Delta P = 0.152 \cdot 92.5 \text{ mmHg} = 14.06 \text{ mmHg} \]
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 3
Ìbéèrè:
Tí 20 giramu ti glucose (C\(_6\)H\(_{12}\)O\(_6\)) bá yọ́ nínú 150 giramu omi, tí èéfín omi mímọ́ ní 25°C sì jẹ́ 23.8 mmHg, ṣírò èéfín omi omi náà.
Ìjíròrò:
Igbese 1: Ṣe iṣiro iye awọn moles ti glukosi ati omi.
– Ìwọ̀n molar ti glucose: 180 g/mol.
- Iye awọn moles ti glukosi:
\[ \text{mol glucose} = \frac{20\text{ g}}{180\text{ g/mol}} = 0.111 \text{ mol} \]
– Ìwọ̀n omi tí a fi ń rọ̀ (H\(_2\)O): 18 g/mol.
– Iye awọn moles omi:
\[ \text{moles of water} = \frac{150\text{ g}}{18\text{ g/mol}} = 8.33 \text{mol} \]
Igbese 2: Ṣe iṣiro ipin moolu ti glukosi.
\[ x_{\text{glucose}} = \frac{\text{mol glucose}}{\text{mol glucose} + \text{mol water}} = \frac{0.111}{0.111 + 8.33} = 0.0132 \]
Igbesẹ 3: Ṣe iṣiro idinku titẹ eefin.
\[ \Delta P = x_{\text{glucose}} \cdot P^\text{0}_{\text{water}} \]
\[ \Delta P = 0.0132 \cdot 23.8 \text{ mmHg} = 0.314 \text{ mmHg} \]
Igbese 4: Ṣe iṣiro titẹ eefin ti ojutu naa.
\[ P_{\text{solution}} = P^\text{0}_{\text{water}} – \Delta P \]
\[ P_{\text{solution}} = 23.8 \text{ mmHg} – 0.314 \text{ mmHg} = 23.486 \text{ mmHg} \]
Penutup
Láti inú àwọn àpẹẹrẹ tí a ti mẹ́nu kàn lókè yìí, a lè rí i pé a lè ṣírò ìdínkù ìfúnpá afẹ́fẹ́ nínú omi tí a bá mọ iye àwọn moles ti solute àti solvent, àti ìfúnpá afẹ́fẹ́ ti omi tí a fi ń pò mọ́. Èrò yìí ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun èlò pàtàkì, pàápàá jùlọ nínú àwọn ilé iṣẹ́ kẹ́míkà àti ilé iṣẹ́ oògùn, níbi tí ìṣàkóso àwọn ohun ìní omi ṣe pàtàkì. Òye tí ó dára nípa èrò yìí tún ń ran lọ́wọ́ nínú àwọn ìwádìí síwájú sí i nípa àwọn ohun ìní thermodynamic ti omi tí a fi ń pò mọ́.
