Визначення закону Рауля

Кандела Росіо Барбісан | лютий 2022
Хімік-інженер

Можливо, необхідно перевизначити поняття тиску пари, розуміючи його як тиск, який чинить газоподібна фаза на рідку фазу (обидва в Баланс), на певному температура в закритій системі. Ця динамічна рівновага досягається тим швидше, чим більша поверхня контакту між фазами, і в цьому стані ми говоримо про насичені фази, як пара, так і насичена рідина.

Це закон заклав одну з основ с термодинаміка в 1887 р., а після логіка Із закону Рауля ми бачимо, що тиск пари речовини зменшується, коли вона переходить від чистоти до складу суміші. На підставі вищевикладеного, вираз Математика його така:

п_я = х_яЛ п_я⁰

Це означає, що парціальний тиск пари речовини i в суміші P_i дорівнює тиску пари чистого компонента P._я⁰, (при тій же температурі) на його мольну частку в рідкій фазі, x_яЛ.

Говорячи про цей Закон, ми посилаємось на типові графіки, наприклад:

Зображення взято з UCR3

це просто графічний Це дуже корисно для оцінки парціального тиску пари, коли речовина є частиною суміші, це також дозволяє нам описати склад летких розчинників суміші в її газоподібній фазі, а також багато інших Додатки.

Математичний вираз закону Рауля вказано на кожному графіку для компонентів суміші А і В, у даному випадку це бінарна суміш, утворена двома чистими речовинами. На осі абсцис ми спостерігаємо молярні частки, що відповідають кожному компоненту (у рідкій фазі), що мають зліва більша кількість компонента B і, пропорційно, менша кількість компонента A, поки молярна частка компонента B не стане 1, а частка A становить 0. Тоді як справа частка компонента A збільшується, поки не буде отримано лише компонент A (xA=1). На осі ординат, відповідно, маємо тиски пари чистих компонентів, тобто коли тільки має компонент A (xA=1), ми маємо тиск пари цього самого компонента і, навпаки, він виникає на осі ординат ліворуч. При переході загальний тиск газофазної суміші не відповідає тиску пари кожного з компонентів. а скоріше до суми парціального тиску його компонентів (закон Дальтона), кожна з яких оцінюється за законом Рауль.

Слід зазначити, що вихідний Закон має модифікації, засновані на відхиленнях від ідеальності його сполук. Коли, залежно від міжмолекулярних сил, які вступають у гру, між ними існує взаємодія речовин, це породжує відхилення, оскільки буде більша чи менша тенденція одного з них залишатися в фазі рідина чи ні.

Коротше кажучи, коли відхилення є негативним від ідеального закону Рауля, міжмолекулярні сили в розчині більше, ніж у чистих компонентах, отже, загальний тиск буде меншим за Приблизно. Це означає, що сили зчеплення сильніші за сили зчеплення, а це означає, що компоненти утримуються в рідкій фазі суміші силами тяжіння більше, ніж у чистих рідин. З іншого боку, якщо відхилення позитивне, загальний тиск буде вищим за розрахунковий, оскільки міжмолекулярні сили в розчині нижчі, ніж у чистих компонентах. Тут сили зчеплення між молекулами важливіші, ніж сили зчеплення, тому компоненти легше переходять у газову фазу.

В основному, закон Рауля застосовується в промислових техніках і до масштаб лабораторії, у таких процесах, як дистиляція та фракційна перегонка.