Esercizi: Legge di Raoult e tensione di vapore

Enuncia la legge di Raoult per una soluzione di soluto non volatile.

1. a) Scrivi l'espressione della tensione di vapore del solvente in funzione della frazione molare.
2. b) Spiega perché la tensione di vapore di una soluzione di soluto non volatile è inferiore a quella del solvente puro.

Si sciolgono $18{,}0\text{ g}$ di glucosio ($M = 180{,}2\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$) in $180\text{ g}$ di acqua ($M = 18{,}02\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$).

1. a) Calcola le moli di soluto e di solvente.
2. b) Calcola la frazione molare dell'acqua nella soluzione.

A $25\text{ °C}$ la tensione di vapore dell'acqua pura è $3{,}17\text{ kPa}$. Una soluzione ha frazione molare di acqua $0{,}980$ e soluto non volatile.

1. a) Calcola la tensione di vapore della soluzione.
2. b) Calcola l'abbassamento della tensione di vapore $\Delta P$.

Si sciolgono $50{,}0\text{ g}$ di saccarosio ($M = 342{,}3\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$) in $250\text{ g}$ di acqua a $25\text{ °C}$, dove $P^0 = 3{,}17\text{ kPa}$.

1. a) Calcola la frazione molare del solvente.
2. b) Calcola la tensione di vapore della soluzione e l'abbassamento relativo.

Una soluzione ideale contiene benzene ($P^0 = 12{,}7\text{ kPa}$ a $25\text{ °C}$) e toluene ($P^0 = 3{,}79\text{ kPa}$) con frazioni molari $x_{\mathrm{B}} = 0{,}400$ e $x_{\mathrm{T}} = 0{,}600$.

1. a) Calcola le pressioni parziali e la pressione totale del vapore.
2. b) Calcola la composizione (frazioni molari) del vapore in equilibrio.

A $25\text{ °C}$ una soluzione acquosa di soluto non volatile ha tensione di vapore $3{,}05\text{ kPa}$, mentre l'acqua pura ha $3{,}17\text{ kPa}$.

1. a) Calcola la frazione molare del soluto.
2. b) Calcola la massa di soluto ($M = 60{,}0\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$) disciolta in $100\text{ g}$ di acqua ($M = 18{,}02\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$).

Una miscela di due liquidi volatili A e B mostra deviazioni dalla legge di Raoult: la pressione totale misurata è maggiore di quella ideale.

1. a) Spiega la deviazione positiva in termini di forze intermolecolari A–B rispetto ad A–A e B–B.
2. b) Indica il segno atteso di $\Delta H_{\text{mescolamento}}$ e di $\Delta V_{\text{mescolamento}}$.
3. c) Fornisci un esempio di coppia di liquidi che mostra tale comportamento e uno che mostra deviazione negativa, motivando.

Una soluzione di $\mathrm{NaCl}$ in acqua contiene $5{,}85\text{ g}$ di sale ($M = 58{,}44\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$) in $100{,}0\text{ g}$ di acqua; a $25\text{ °C}$, $P^0 = 3{,}17\text{ kPa}$. Supponi dissociazione completa e comportamento ideale.

1. a) Calcola la tensione di vapore prevista tenendo conto della dissociazione.
2. b) Confronta con il valore previsto trascurando la dissociazione e commenta.
3. c) Spiega perché per soluzioni concentrate di elettroliti il comportamento si discosta dall'idealità.

Due becher aperti, uno con acqua pura e uno con soluzione acquosa concentrata di saccarosio, sono posti sotto una campana chiusa a temperatura costante.

1. a) Prevedi, usando la legge di Raoult, che cosa accade ai livelli dei due liquidi nel tempo.
2. b) Determina lo stato finale e spiega in termini di potenziale chimico o di tensione di vapore perché il sistema evolve così.
3. c) Indica quale dei due liquidi avrà il punto di ebollizione più alto a pressione ambiente e perché.