Для решения этой задачи воспользуемся законом Рауля, который устанавливает зависимость давления пара над раствором от мольной доли растворенного вещества.
Закон Рауля формулируется следующим образом: P = x * P°
где P - давление пара над раствором,
x - мольная доля растворенного вещества,
P° - давление пара чистого растворителя.
Дано:
- давление пара над раствором (P) = 21854,4 Па,
- мольная доля растворенного вещества (x) = масса неэлектролита (m) / масса растворителя (M) = 10,5 г / 200 г,
- давление пара чистого ацетона (P°) = 23939,4 Па.
Мы ищем молекулярную массу неэлектролита. Для этого воспользуемся формулой мольной доли:
x = n(неэлектролита) / n(растворитель) = (m(неэлектролита) / M(неэлектролита)) / (m(растворитель) / M(растворитель))
Раскроем формулу закона Рауля для неэлектролита:
P = (m(неэлектролита) / M(неэлектролита)) / (m(неэлектролита) / M(неэлектролита) + m(растворитель) / M(растворитель)) * P°
Преобразуем формулу и подставим все известные значения:
21854,4 Па = (10,5 г / M(неэлектролита)) / (10,5 г / M(неэлектролита) + 200 г / 58,08 г/моль) * 23939,4 Па
Решая уравнение, получаем значение M(неэлектролита) = 116,04 г/моль.
Таким образом, молекулярная масса неэлектролита равна 116,04 г/моль.