Вопрос по термодинамике растворов и фазовых равновесий.

Парциальное давление воды рассчитывается по формуле П1 = Х1*П°1, где Х1 - мольная доля воды в растворе, П°1 - давление насыщенного пара чистой воды при данной температуре.

Парциальное давление нелетучего вещества равно нулю, так как оно не испаряется.

Тогда, с учетом мольной доли воды в растворе:

Х1 = ноль.Количество молей нелетучего вещества в растворе равно:
n(вещ) = 0.01 моль.
Количество молей воды в растворе вычисляем, зная массу раствора и молярную массу воды:
n(воды) = m(воды) / M(воды) = 180 г / 18 г/моль = 10 моль.

Таким образом, суммарное количество молей в растворе равно:
n(р-р) = n(воды) + n(вещ) = 10.01 моль.

Парциальное давление воды:
P1 = Х1 * П°1 = 0 * 12 334 Па = 0 Па.

Парциальное давление нелетучего в-ва:
P2 = Х2 * П°2 = 0.01 / 10.01 * 0 Па = 0 Па.

Таким образом, давление пара раствора равно:
P = P1 + P2 = 0 Па + 0 Па = 0 Па.
ЗАКОН РАУЛЯ

В данной задаче необходимо использовать закон Рауля для определения давления насыщенного пара раствора. Закон Рауля устанавливает, что давление насыщенного пара раствора равно парциальному давлению растворенного компонента, умноженному на его мольную долю в растворе.

Сначала необходимо найти мольную долю нелетучего вещества в растворе. Для этого вычислим массу растворенного вещества:

m(H2O) = 180 г

m(нелет.в-ва) = n × M,

где n - количество молей нелетучего вещества, а М - его молярная масса. Так как в задаче дано, что в растворе содержится 0.01 моль нелетучего вещества, то:

m(нелет.в-ва) = 0.01 моль × M.

Также из условия задачи известно, что раствор содержит 180 г воды. Используя эти данные, найдем молярную концентрацию растворенного вещества:

C = n / V,

где V - объем раствора.

V(H2O) = m(H2O) / ρ(H2O),

где ρ(H2O) - плотность воды, равная 1000 кг/м³.

Таким образом, V(H2O) = 0.18 л.

C = 0.01 моль / 0.18 л = 0.0556 М.

Теперь можно использовать закон Рауля для нахождения давления пара раствора:

p = X(H2O) × p(H2O),

где X(H2O) - мольная доля воды в растворе, p
где X(H2O) - мольная доля воды в растворе, p(H2O) - давление насыщенного пара чистой воды при данной температуре.

Так как нелетучее вещество является нелетучим и не оказывает влияния на давление насыщенного пара раствора, то мольная доля воды в растворе будет равна 1 - X(нелет.в-ва), где X(нелет.в-ва) - мольная доля нелетучего вещества в растворе, равная 0.0556 М.

Таким образом, X(H2O) = 1 - 0.0556 = 0.9444.

Значение давления насыщенного пара воды при данной температуре, взятое из таблиц, равно 12 334 Па.

Используя формулу закона Рауля, получим:

p = 0.9444 × 12 334 Па = 11 656 Па.

Ответ: давление пара раствора при содержании 0.01 моль нелетучего вещества в 180 г воды равно 11 656 Па.