拉午耳定律壓力 (高中問題)

2012-11-09 5:27 am

有點長請耐心看

若A的飽和蒸氣壓為150mmHg
B的飽和蒸氣壓為100mmH(為揮發性溶質)

兩物以等莫耳混合
在一容器中靜置使之達到動態平衡

在平衡後之蒸氣取出並冷凝使之全部變為液體
再加熱回原溫度

試問最後的蒸氣壓變為多少mmHg?
______________________________________________________________
A和B之莫耳分率皆為0.5

150*0.5=75
100*0.5=50
靜置後之總壓為125mmHg

取出後的蒸氣莫耳分率A為75/(50+75)=0.6 B為50/(50+75)=0.4

150*0.6=90
100*0.4=40
最後總壓為130
______________________________________________________________
以上是題目及答案

但是為什麼A原本的分壓為75mmHg 之後的分壓卻變為90mmHg

最後A液體會完全蒸發嗎?

而且我覺得A就算全部蒸發分壓也頂多只會有75mmHg

希望可以回答我的問題並且可以稍微指出我的觀念哪裡不正確?

謝謝

更新1:

那也就是說如果把A改為3mmHg B改為2mmHg 拿去冷凝在加回原溫之後去算答案也會是130mmHg?

回答 (1)

pingshek

2012-11-09 6:35 pm

✔ 最佳答案

圖片參考：http://i1096.photobucket.com/albums/g340/pingshek/2012-11-09.png?t=1352428450

http://i1096.photobucket.com/albums/g340/pingshek/2012-11-09.png?t=1352428450

2012-11-09 10:47:13 補充：
在原平衡系統（平衡一）中，液體含 0.5 莫耳分數的 A 和 0.5 莫耳分數的 B。根據拉午耳定律，計算得蒸氣中 A 的分壓為 75 mmHg，B 的分壓為 40 mmHg。蒸氣含 0.6 莫耳的 A 和 0.4 莫耳的 B。

當把蒸氣取出，冷卻成液體再變回原來溫度，液體中的成分與平衡一的蒸氣成分相同。建立新的平衡後（平衡二），液體含 0.6 莫耳的 A 和 0.4 莫耳的 B。計算得蒸氣中 A 的分壓為 90 mmHg，B 的分壓為 40 mmHg，總壓 140 mmHg。

2012-11-09 10:56:26 補充：
在概念上，A 的蒸氣壓「並不是由 75 mmHg 變成 90 mmHg」，而是兩個不同平衡系統中的分壓。題目涉及兩個平衡狀態，在平衡一中 A 的蒸氣壓是 75 mmHg，而在平衡二中 A 的蒸氣壓是 90 mmHg。

拉午耳定律應用於固定溫度下的液體混合物與蒸氣間的平衡，必須假設在建立平衡時，液體中各組分只有小量蒸發，小量至不影響各組分的莫耳分數。故此，使用拉午耳定律時，「不能」考慮任組分大量蒸發或完全蒸發。

2012-11-09 23:06:13 補充：
你的意思是否如下：
「把含 A 3 mmHg 及含 B 2 mmHg 的氣態混合物冷凝成液體，再回升至題目所述的溫度，相平衡時蒸氣的壓力是 130 mmHg。」

理論上是對的。

參考: pingshek, pingshek, pingshek

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