Come calcolare tensione di vapore soluzione aggiungendo urea?

La tensione di vapore dell'acqua a 20°C è 17.54 torr. Calcolare la tensione di vapore di una soluzione ottenuta aggiungendo 3.0g di urea,CO(NH2)2 a 100 ml di acqua alla stessa temperatura.

Ciao,
per calcolare la tensione di vapore della soluzione, possiamo utilizzare la legge di Raoult, che stabilisce che la tensione di vapore parziale di un componente in una soluzione è proporzionale alla sua frazione molare nella soluzione stessa.

La formula della legge di Raoult è:

P_A = x_A * P_A0

Dove:
- P_A è la tensione di vapore parziale del componente A nella soluzione.
- x_A è la frazione molare del componente A nella soluzione.
- P_A0 è la tensione di vapore pura del componente A.

Nel nostro caso, l'acqua è il solvente (componente A) e l'urea è il soluto (componente B). Quindi possiamo scrivere:

P_soluzione = x_acqua * P_acqua + x_urea * P_urea

Dove:
- P_soluzione è la tensione di vapore della soluzione.
- x_acqua è la frazione molare dell'acqua nella soluzione.
- P_acqua è la tensione di vapore dell'acqua pura (17.54 torr a 20°C).
- x_urea è la frazione molare dell'urea nella soluzione.
- P_urea è la tensione di vapore dell'urea, che possiamo considerare trascurabile rispetto a quella dell'acqua.

Per calcolare x_acqua e x_urea, dobbiamo prima calcolare le moli di acqua e urea presenti nella soluzione.

Moli di acqua:
n_acqua = volume / volume molare dell'acqua
n_acqua = 100 ml / 18.015 g/mol

Moli di urea:
n_urea = massa / massa molare dell'urea
n_urea = 3.0 g / 60.055 g/mol

Calcoliamo le frazioni molari:
x_acqua = n_acqua / (n_acqua + n_urea)
x_urea = n_urea / (n_acqua + n_urea)

Ora possiamo calcolare la tensione di vapore della soluzione utilizzando l'approssimazione che la tensione di vapore dell'urea è trascurabile rispetto a quella dell'acqua:

P_soluzione = x_acqua * P_acqua

Sostituendo i valori ottenuti:

P_soluzione = (n_acqua / (n_acqua + n_urea)) * 17.54 torr

Risolvendo questo calcolo, otteniamo il valore della tensione di vapore della soluzione. Tieni presente che l'approssimazione della tensione di vapore dell'urea potrebbe introdurre una leggera imprecisione nel risultato.