–31.2℃ pure propane and n-butane vapor pressure 1200 and 200 Torr
At –31.2℃, pure propane and n-butane have a vapor pressure of 1200 and 200 Torr, respectively.
a) Calculate the mole fraction of propane in the liquid mixture that boils at –31.2℃ at a pressure of 760 Torr.
b) Calculate the mole fraction of propane in the vapor that is in equilibrium with the liquid of part (a).
–31.2℃에서 propane의 증기압은 1200 mmHg,
n-butane의 증기압은 200 mmHg이다.
–31.2℃, 1기압에서 propane과 n-butane의 혼합물이
기체-액체 평형 상태에 있을 때
액체상과 기체상에서 propane의 몰분율을 각각 구하시오.
> 1 mmHg = 1 Torr
> 1기압 = 1 atm = 760 Torr
> X_a + X_b = 1
P_tot = P_a + P_b ... 돌턴의 분압 법칙 (= 기체 법칙)
( P_a = X_a P_tot )
( P_b = X_b P_tot )
( 참고 https://ywpop.tistory.com/48 )
= X_a P°_a + X_b P°_b ... 라울의 법칙 (= 기체-액체 평형)
( P_a = X_a P°_a )
( P_b = X_b P°_b )
( 참고 https://ywpop.tistory.com/2646 )
액체상에서,
propane의 몰분율 = X_a 라 두면,
P_tot = X_a P°_a + X_b P°_b
P_tot = X_a P°_a + (1 – X_a) P°_b
760 = 1200X_a + 200(1 – X_a)
= 1200X_a + 200 – 200X_a
1000X_a = 560
X_a = 560 / 1000
= 0.56
---> 액체상에서 propane의 몰분율
(1) 액체상에서, 라울의 법칙:
P_a = P°_a X_a = 1200 × 0.56 = 672 Torr
P_b = P°_b X_b = 200 × (1 – 0.56) = 88 Torr
(2) 기체상에서, 돌턴의 분압 법칙:
기체상에서,
propane의 몰분율 = Y_a 라 두면,
P_a = P_tot Y_a
Y_a = P_a / P_tot
= 672 / 760
= 0.884
---> 기체상에서 propane의 몰분율
[키워드] 돌턴과 라울 기준, 라울과 돌턴 기준, 돌턴 라울 기준, 라울 돌턴 기준
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