Definition av Raoults lag

Kanske är det nödvändigt att omdefiniera begreppet ångtryck och förstå det som det tryck som utövas av gasfasen på en vätskefas (både i Balans), vid en viss temperatur i ett slutet system. Denna dynamiska jämvikt uppnås snabbare ju större kontaktytan mellan faserna är och i detta tillstånd talar vi om mättade faser, både ånga och mättad vätska.

Detta lag lade en av grunderna till termodynamik år 1887 och efter den logik Från Raoults lag ser vi att ett ämnes ångtryck minskar i värde när det går från att vara rent till att vara en del av en blandning. Baserat på ovanstående är uttryck Matematiken för det är som följer:

P_i = x_iL P_i⁰

Det betyder att partialångtrycket för ett ämne i i en blandning, P_i, är lika med ångtrycket för den rena komponenten, P

_i⁰, (vid samma temperatur) gånger dess molfraktion i vätskefasen, x_iL.

När vi pratar om denna lag hänvisar vi till typiska grafer så här:

Bild tagen från UCR3

så enkelt grafisk Det är mycket användbart för att uppskatta partiella ångtryck när ett ämne ingår i en blandning, det tillåter oss också att beskriva sammansättningen av flyktiga lösningsmedel i en blandning, i dess gasfas såväl som många andra Ansökningar.

Det matematiska uttrycket för Raoults lag indikerades i varje graf för komponenterna i blandningen A och B, i detta fall en binär blandning bildad av två rena ämnen. På abskissaxeln observerar vi de molära fraktionerna som motsvarar varje komponent (i flytande fas), som har till vänster större mängd av komponent B och, i proportion, mindre mängd av komponent A tills molfraktionen av komponent B är 1 och den för A är 0. Medan, till höger, andelen av komponent A ökar, tills endast komponent A erhålls (xA=1). På ordinaternas axel har vi de rena komponenternas ångtryck, det vill säga när endast har komponent A (xA=1) har vi ångtrycket för samma komponent och omvänt sker det på ordinataaxeln för vänster. I övergången motsvarar det totala trycket för gasfasblandningen inte ångtrycket för var och en av komponenterna. utan snarare till summan av partialtrycket för dess komponenter (Daltons lag), var och en av dem uppskattas utifrån lagen om Raoult.

Det bör noteras att den ursprungliga lagen har ändringar baserade på avvikelser från idealiteten hos dess föreningar. När, beroende på de intermolekylära krafterna som spelar in, det finns interaktioner mellan båda ämnen, genererar detta avvikelser, eftersom det kommer att finnas mer eller mindre tendens hos ett av dem att förbli i fas flytande eller inte.

Kort sagt, när avvikelsen är negativ från Raoults ideallag, de intermolekylära krafterna i lösningen är större än i de rena komponenterna, därför kommer det totala trycket att vara mindre än Beräknad. Detta innebär att vidhäftningskrafterna är starkare än kohesiva krafter, vilket innebär att komponenterna hålls kvar i blandningens flytande fas av krafter av attraktion större än för rena vätskor. Å andra sidan, om avvikelsen är positiv, blir det totala trycket högre än det uppskattade eftersom de intermolekylära krafterna i lösningen är lägre än i de rena komponenterna. Här är kohesiva krafter mellan molekyler viktigare än adhesiva krafter, därför har komponenterna lättare att gå över i gasfasen.

Främst tillämpas Raoults lag i industriella tekniker och till skala laboratorium, i processer som destillation och fraktionerad destillation.

Ämnen i Raoults lag