Bài 14.10 trang 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66 SBT Hóa 11 - Chân trời sáng tạo: Trong cùng một nhiệt độ, chất nào dễ bay hơi nhất trong số 3 chất lỏng nêu trên?...

Áp suất thể hiện bởi hơi xuất hiện trên bề mặt chất lỏng (hoặc rắn) được gọi là áp suất hơi. Một chất lỏng (hoặc rắn) có áp suất hơi cao ở nhiệt độ bình thường được gọi là chất dễ bay hơi. Khi nhiệt độ của chất lỏng (hoặc rắn) tăng, động năng của các phân tử cũng tăng lên làm cho số phân tử chuyển thành thể hơi tăng theo, do đó áp suất hơi tăng.

Đồ thị dưới đây biểu diễn áp suất hơi của 3 chất lỏng khác nhau là benzene (C₆H₆), tetrahydrofuran (C₄H₈O) và acetone (C₃H₆O) theo nhiệt độ.

Sử dụng đồ thị trên để trả lời các câu hỏi sau đây:

a) Trong cùng một nhiệt độ, chất nào dễ bay hơi nhất trong số 3 chất lỏng nêu trên?

b) Chỉ dựa vào đồ thị, ở điều kiện áp suất bình thường (1 atm hay 760 torr khoảng 1,013 bar), mỗi chất lỏng trên có nhiệt độ sôi là bao nhiêu?

c) Nếu đặt một cốc chứa benzene lỏng vào trong một bình kín chứa hơi benzene ở 73 °C và 600 torr (khoảng 0,799 bar). Sau 10 phút, thể tích chất lỏng trong cốc có thay đổi không? Giải thích.

Phương pháp giải :

a) Một chất lỏng (hoặc rắn) có áp suất hơi cao ở nhiệt độ bình thường được gọi là chất dễ bay hơi.

b) Vẽ thêm một đường thẳng nằm ngang ứng với áp suất hơi 760 torr, đường thẳng này cắt mỗi đường đồ thị tại một điểm. Dóng 3 điểm này xuống trục nhiệt độ, ta được nhiệt độ sôi tương ứng với áp suất hơi 760 torr.

c) Đặt cốc benzene trong bình kín ở 73 °C và 600 torr, sau 10 phút áp suất hơi của benzene trong cốc và áp suất hơi trong bình kín bằng nhau nên không xảy ra sự chuyển pha của benzene.

Lời giải chi tiết:

a) Trên đồ thị, ta thấy ở cùng nhiệt độ như nhau, áp suất hơi của acetone lớn nhất, tiếp đến là tetrahydrofuran và cuối cùng là benzene. Do đó ở cùng nhiệt độ như nhau, acetone là chất dễ bay hơi nhất.

b) Căn cứ vào đồ thị đã cho, ở điều kiện áp suất 1 atm hay 760 torr, các chất acetone, tetrahydrofuran và benzene lần lượt có nhiệt độ sôi tương ứng là 56 °C, 65 °C và 80,1°C.

c) Nếu đặt một cốc chứa benzene lỏng vào trong một bình kín chứa hơi benzene ở 73 °C và 600 torr. Sau 10 phút, thể tích chất lỏng trong cốc vẫn không thay đổi. Đó là do trong điều kiện nhiệt độ và áp suất đã nêu, áp suất hơi của benzene trong cốc và áp suất hơi trong bình kín bằng nhau nên không xảy ra sự chuyển pha của benzene.