Verdele; agenți g; urmă; s; nak; ltal; nos t; rv; nu

Legea generală a presiunii de vapori a solvenților
Detaliu

Compt. Ordin. 104: 1430–1043 (1887)

în: Henry Marshall Leicester și Herbert S. Klickstein, O carte sursă în chimie 1400–1900 (Harvard University Press,
Cambridge, Massachusetts, 1963)

THE Scăderea moleculară a presiunii de vapori K a soluțiilor z, adică scăderea relativă a presiunii produse de o singură moleculă dintr-o substanță în 100 de grame de lichid volatil, poate fi calculată prin următoarea formulă:

unde f este presiunea de vapori a solventului pur, f 'este presiunea de vapori a soluției, M este greutatea moleculară a solutului, P este greutatea acestei substanțe într-o soluție de 100 de grame de solvent, presupunând o presiune relativă scade proporțional cu concentrația. Deoarece această proporționalitate este rareori strictă, chiar și pentru soluțiile diluate, a trebuit să folosesc soluții în aceste studii comparative care au aproape întotdeauna aceeași concentrație moleculară, cu patru până la cinci molecule de dizolvat la 100 de molecule de solvent volatil în soluții. La diluții mai mari, nu am putea face măsurători suficient de precise. Toate măsurătorile au fost efectuate prin metoda barometrică și au procedat în același mod ca și pentru soluțiile de eter. Tuburile au fost scufundate într-o baie de apă mărginită de plăci de sticlă paralele, care au fost amestecate continuu și încălzite după dorință.

În fiecare caz, temperatura a fost ajustată astfel încât presiunea de vapori a solventului pur să fie de aproximativ 400 milimetri de mercur. Măsurătorile au fost luate la cincisprezece până la patruzeci și cinci de minute după ce a început amestecarea conținutului tubului; temperatura era constantă.

Douăsprezece lichide volatile diferite au fost utilizate ca solvenți și anume apă, clorură de fosfor, sulfură de carbon, biclorură de carbon [CCl4], cloroform, amilenă [pentenă], benzen, iodură de metil, bromură de etil, eter obișnuit, acetonă, alcool metilic.

In apa Am dizolvat următoarele substanțe organice: zahăr din trestie, glucoză, acid tartric, acid citric, uree. Toate materialele au cauzat în mod perceptibil aceeași scădere moleculară a presiunii vaporilor: K = 0,185. Am pus deoparte mineralele deocamdată; Wüllner, eu și recent M. Tamman au efectuat un experiment suficient de reușit pentru a determina efectul acestor substanțe.

În alți solvenți decât apa Am dizolvat substanțele cel mai puțin volatile posibile. Am selectat dintre ulei de terebentină, naftalină, antracenă, seschiclorură de carbon [C2Cl6], salicilat de metil, benzoat de etil, clorură de antimoniu, mercil etil, acid benzoic, acid valeric, acid tricloracetic, timol, nitrobenzen și anilină. Eroarea presiunii de vapori a compușilor este în general considerată a fi neglijabilă. De fapt, presiunea de vapori a substanțelor dizolvate este semnificativ redusă prin amestecurile lor cu un exces mare de solvent; pentru a nu afecta în mod semnificativ rezultatul, tot ce este necesar este ca presiunea de vapori a substanțelor dizolvate la temperatura experimentală să nu depășească 5 până la 6 milimetri.

În același solvent, scăderea moleculară a presiunii vaporilor cauzată de corpuri diferite este în jur de două valori. Acestea sunt una dintre care normalÎi spun, de două ori pe celălalt. Hidrocarburile simple și clorurate, precum și eterul provoacă întotdeauna o scădere normală, în timp ce acizii produc aproape întotdeauna o scădere anormală. Cu toate acestea, există și solvenți în care toți corpurile dizolvate provoacă aceeași cădere de presiune moleculară; precum eterul și acetona.

De asemenea, am studiat amănunțit reducerea punctului de îngheț a doi dintre solvenții volatili, apa și benzenul. Compararea rezultatelor arată că a fost realizat cu același solvent pentru toate soluțiile, scăderea punctului de îngheț molecular și scăderea presiunii moleculare a vaporilor sunt aproape constante. În apă, acest raport este de 100, în benzen 60.

Dacă scăderea moleculară a presiunii vaporilor K observată în lichidul volatil este împărțită la greutatea moleculară M 'a lichidului, scăderea relativă de presiune K/M' corespunde unei molecule de dizolvat la 100 molecule de solvent volatil. Am efectuat calculele pe cele a normal Valorile K obținute la dizolvarea substanțelor organice și a compușilor metalici fără sare în diferiți solvenți și am obținut următoarele rezultate:

Solvent	Solventul moleculă- greutatea sa M '	Presiunea este normală molecular scădea K	Dizolvat în 100 de molecule Cauzată de 1 moleculă cadere de presiune K/M '
Apă	18	0,185	0,0102
Clorura de fosfor	137,5	1,49	0,0108
Sulfura de carbon	76	0,80	0,0105
Biclorură de carbon	154	1,62	0,0105
Cloroform	119,5	1.30	0,0109
Amilen	70	0,74	0,0106
Benzen	78	0,83	0,0106
Ioduri de metil	142	1,49	0,0105
Bromură de etil	109	1.18	0,0109
Eter	74	0,71	0,0096
Acetonă	58	0,59	0,0101
Alcool metilic	32	0,33	0,0103

În coloanele corespunzătoare ale tabelului, raportul valorilor K și M 'variază între 1 și 9, în timp ce valorile K/M' se schimbă cu greu, rămânând întotdeauna aproape de media de 0,0105. Putem spune,

dacă 100 de molecule din orice lichid volatil dizolvă 1 moleculă dintr-o substanță fără sare, presiunea de vapori a lichidului scade cu o proporție aproape constantă, aproape 0,0105.

Această lege este perfect analogă cu legea pe care am formulat-o în 1882 privind punctul de îngheț al solvenților. Anomaliile pot fi explicate în mare parte prin presupunerea că moleculele dizolvate în anumite lichide pot fi formate din două molecule chimice.