Raoult' seaduse definitsioon

Candela Rocío Barbisan | veebr. 2022
Keemiainsener

Võib-olla on vaja aururõhu mõiste uuesti määratleda, mõistes seda kui rõhku, mida gaasiline faas avaldab vedelale faasile (mõlemad Tasakaal), teatud tasemel temperatuuri suletud süsteemis. See dünaamiline tasakaal saavutatakse seda kiiremini, mida suurem on faaside kontaktpind ja sellisel juhul räägime küllastunud faasidest, nii aurudest kui ka küllastunud vedelikust.

See seadus pani ühe aluse termodünaamika aastal 1887 ja pärast seda loogika Raoult' seadusest näeme, et aine aururõhk väheneb, kui see muutub puhtast segu osaks. Ülaltoodu põhjal on väljendus Selle matemaatika on järgmine:

P_i = x_iL P_i⁰

See tähendab, et aine i osaline aururõhk segus P_i on võrdne puhta komponendi aururõhuga P_i⁰, (samal temperatuuril) korrutatud selle mooliosa vedelas faasis, x_iL.

Sellest seadusest rääkides viitame tüüpilistele graafikutele nagu:

Pilt võetud UCR3-st

see lihtne graafiline See on väga kasulik osalise aururõhu hindamiseks, kui aine on segu osa, see võimaldab kirjeldada ka segu lenduvate lahustite koostist selle gaasilises faasis ja ka paljusid teisi Rakendused.

Raoult' seaduse matemaatiline avaldis oli näidatud igas graafikus segu A ja B komponentide jaoks, antud juhul kahest puhtast ainest moodustunud binaarne segu. Abstsissteljel jälgime igale komponendile vastavaid molaarfraktsioone (vedelas faasis), mis on vasakul suurem kogus komponenti B ja proportsionaalselt väiksem kogus komponenti A, kuni komponendi B molaarosa on 1 ja A molaarosa on 0. Samal ajal kui paremal komponendi A osa suureneb, kuni saadakse ainult komponent A (xA=1). Vastavalt ordinaatide teljel on meil puhaste komponentide aururõhud, st kui ainult sisaldab komponenti A (xA=1) meil on selle sama komponendi aururõhk ja vastupidi, see esineb ordinaatteljel vasakule. Üleminekul ei vasta gaasifaasi segu kogurõhk iga komponendi aururõhule. vaid pigem selle komponentide osarõhu summale (Daltoni seadus), millest igaüks on hinnatud Raoult.

Tuleb märkida, et algses seaduses on modifikatsioone, mis põhinevad selle ühendite ideaalsusest kõrvalekaldumisel. Kui olenevalt mõjuvatest molekulidevahelistest jõududest on nende vahel vastastikmõju See tekitab kõrvalekaldeid, kuna üks neist kipub enam-vähem faasi jääma vedel või mitte.

Lühidalt, kui kõrvalekalle on negatiivne Raoult' ideaalseadusest, siis molekulidevahelised jõud lahuses on suurem kui puhastes komponentides, seetõttu on kogurõhk väiksem kui Hinnanguline. See tähendab, et nakkejõud on tugevamad kui sidusjõud, mis tähendab, et komponendid jäävad segu vedelas faasis kinni jõududega. atraktsioon suurem kui puhaste vedelike omad. Teisest küljest, kui hälve on positiivne, on kogurõhk suurem kui hinnanguline, kuna lahuses on molekulidevahelised jõud väiksemad kui puhastes komponentides. Siin on molekulidevahelised kohesioonijõud olulisemad kui kleepuvad jõud, mistõttu on komponentidel kergem gaasifaasi minna.

Peamiselt rakendatakse Raoult' seadust tööstuslikes tehnikates ja kaal laboris sellistes protsessides nagu destilleerimine ja fraktsioneeriv destilleerimine.