Jawaban:

Untuk menentukan komposisi uap dan cairan benzena (A) dan toluena (B) dalam kesetimbangan pada 92 ºC dan tekanan total 243 Pa, dapat menggunakan hukum Raoult.

Hukum Raoult menyatakan bahwa tekanan uap suatu komponen dalam campuran ideal sama dengan fraksi molnya dikalikan dengan tekanan uapnya dalam bentuk murni.

Kita dapat menulis ini sebagai:

P_A = X_A * P_A^o

P_B = X_B * P_B^o

Dimana P_A dan P_B masing-masing adalah tekanan uap benzena dan toluena dalam campuran, X_A dan X_B adalah fraksi mol benzena dan toluena dalam campuran, dan P_A^o dan P_B^o adalah tekanan uap benzena dan toluena dalam bentuk murni, masing-masing.

Kita dapat mengatur ulang persamaan ini untuk menyelesaikan fraksi mol:

X_A = P_A / P_A^o

X_B = P_B / P_B^o

Mengganti nilai yang diberikan, kita mendapatkan:

X_A = 243 Pa / 320 Pa = 0,76

X_B = 38 Pa / 38 Pa = 1

Ini berarti fraksi mol benzena dalam uap adalah 0,76 dan fraksi mol toluena dalam uap adalah 1. Karena jumlah fraksi mol harus sama dengan 1, fraksi mol benzena dalam cairan harus 1 - 0,76 = 0,24, dan fraksi mol toluena dalam cairan harus 1 - 1 = 0.

Oleh karena itu, komposisi uap dalam kesetimbangan pada 92 ºC dan tekanan total 243 Pa adalah 76% benzena dan 24% toluena, dan komposisi cairannya adalah 24% benzena dan 76% toluena.