Definition des Gesetzes von Raoult

Vielleicht ist es notwendig, das Konzept des Dampfdrucks neu zu definieren und ihn als den Druck zu verstehen, der von der gasförmigen Phase auf eine flüssige Phase ausgeübt wird (beide in Balance), zu einem bestimmten Zeitpunkt Temperatur in einem geschlossenen System. Dieses dynamische Gleichgewicht wird umso schneller erreicht, je größer die Kontaktfläche zwischen den Phasen ist, und in diesem Zustand sprechen wir von gesättigten Phasen, sowohl Dampf als auch gesättigter Flüssigkeit.

Dies Gesetz legte einen der Grundsteine ​​der Thermodynamik im Jahr 1887 und im Anschluss an die Logik Aus dem Gesetz von Raoult sehen wir, dass der Dampfdruck einer Substanz an Wert verliert, wenn sie von rein zu einem Teil einer Mischung wird. Auf der Grundlage des oben Gesagten ist die

Ausdruck Die Mathematik davon ist wie folgt:

P_ich = x_ichL P_ich⁰

Das bedeutet, dass der Partialdampfdruck eines Stoffes i in einem Gemisch P_i gleich dem Dampfdruck der reinen Komponente P ist_ich⁰, (bei gleicher Temperatur) mal seinem Molenbruch in der flüssigen Phase, x_ichL.

Wenn wir über dieses Gesetz sprechen, beziehen wir uns auf typische Grafiken wie diese:

Bild von UCR3

so einfach Grafik Es ist sehr nützlich, um Partialdampfdrücke abzuschätzen, wenn ein Stoff Teil eines Gemischs ist, es erlaubt uns auch, die Zusammensetzung von flüchtigen Lösungsmitteln eines Gemisches zu beschreiben, sowohl in seiner gasförmigen Phase als auch in vielen anderen Anwendungen.

Der mathematische Ausdruck des Gesetzes von Raoult wurde in jedem Diagramm für die Komponenten der Mischung A und B angegeben, in diesem Fall eine binäre Mischung, die aus zwei reinen Substanzen gebildet wird. Auf der Abszissenachse beobachten wir die Molenbrüche, die jeder Komponente (in flüssiger Phase) entsprechen, wobei sie nach links weisen eine größere Menge an Komponente B und im Verhältnis dazu eine geringere Menge an Komponente A, bis der Molenbruch von Komponente B 1 ist und der von A ist 0. Während nach rechts der Anteil der Komponente A zunimmt, bis nur noch die Komponente A erhalten wird (xA=1). Auf der Ordinatenachse haben wir jeweils die Dampfdrücke der reinen Komponenten, also nur wann Komponente A (xA=1) hat, haben wir den Dampfdruck derselben Komponente und umgekehrt tritt er auf der Ordinatenachse der auf links. Dabei entspricht der Gesamtdruck des Gasphasengemisches nicht dem Dampfdruck der einzelnen Komponenten. sondern auf die Summe des Partialdrucks seiner Komponenten (Daltonsches Gesetz), wobei jede von ihnen aus dem Gesetz von geschätzt wird Raoult.

Es sollte beachtet werden, dass das ursprüngliche Gesetz Modifikationen aufweist, die auf Abweichungen von der Idealität seiner Verbindungen basieren. Wenn, abhängig von den intermolekularen Kräften, die ins Spiel kommen, Wechselwirkungen zwischen beiden bestehen Substanzen erzeugt dies Abweichungen, da eine von ihnen mehr oder weniger dazu neigt, in Phase zu bleiben flüssig oder nicht.

Kurz gesagt, wenn die Abweichung von Raoults idealem Gesetz negativ ist, wirken die intermolekularen Kräfte in der Lösung sind größer als in den reinen Komponenten, daher wird der Gesamtdruck geringer sein als die Geschätzt. Dies bedeutet, dass die Adhäsionskräfte stärker sind als die Kohäsionskräfte, was bedeutet, dass die Komponenten in der flüssigen Phase der Mischung durch Kräfte von gehalten werden Attraktion größer als bei reinen Flüssigkeiten. Ist die Abweichung dagegen positiv, ist der Gesamtdruck höher als der geschätzte, da die zwischenmolekularen Kräfte in der Lösung geringer sind als in den reinen Komponenten. Hier sind die Kohäsionskräfte zwischen Molekülen wichtiger als die Adhäsionskräfte, daher können die Komponenten leichter in die Gasphase übergehen.

Hauptsächlich wird das Gesetz von Raoult in industriellen Techniken angewendet Skala Labor, in Prozessen wie Destillation und fraktionierter Destillation.

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