RAOULTS LOV: HVA ER DET, POSITIVE OG NEGATIVE AVVIK - KJEMI - 2026

Den Raoult ble foreslått av den franske kjemi François-Marie Raoult i 1887, og tjener til å forklare virkemåten av damptrykket til en oppløsning av to (vanligvis ideell) ikke-blandbare stoffer i henhold til det partielle damptrykket av hver komponent til stede i dette.

Det er kjemikalier som brukes for å beskrive atferden til stoffer under forskjellige forhold og forklare fenomenene de er involvert i, ved å bruke vitenskapelig velprøvde matematiske modeller. Raoults lov er en av disse.

François-Marie Raoult

Ved å bruke en forklaring basert på samspillet mellom molekylene i gasser (eller væsker) for å forutsi oppførsel av damptrykk, brukes denne loven for å studere ikke-ideelle eller reelle løsninger, forutsatt at koeffisientene som er nødvendige for å korrigere modellen, blir vurdert. matematisk og juster den til ikke-ideelle forhold.

Hva består den av?

Raoults lov er basert på antagelsen om at løsningene involvert oppfører seg på en ideell måte: dette skjer fordi denne loven er basert på ideen om at de intermolekylære kreftene mellom forskjellige molekyler er like de som finnes mellom lignende molekyler (som ikke så nøyaktig i virkeligheten).

Jo nærmere en løsning nærmer seg idealen, desto større mulighet vil den ha til å overholde egenskapene som er foreslått i denne loven.

Denne loven vedrører damptrykket til en løsning med et ikke-flyktig løst stoff, og sier at det vil være lik damptrykket til det rene løststoffet ved den temperaturen multiplisert med dens molfraksjon. Dette kommer til uttrykk i matematiske termer for en enkelt komponent som følger:

P _i = Pº _i . X _i

I dette uttrykket P _i er lik det partielle damptrykket av komponent i i gassblandingen, Pº _jeg er damptrykket av ren komponent I, og X _i er molfraksjonen av komponent i i blandingen.

På samme måte, når det er flere komponenter i en løsning og de har nådd en likevektstilstand, kan løsningens totale damptrykk beregnes ved å kombinere Raoults lov med Dalton:

P = Pº _A X _A + Pº _B X _B + Pº _C X _c …

Likeledes, i de løsningene der bare ett oppløst stoff og løsningsmidlet er til stede, kan loven formuleres som vist nedenfor:

P _A = (1-X _B ) x Pº _A

Positive og negative avvik

Løsningene som kan studeres med denne loven, bør normalt oppføre seg på en ideell måte, siden samspillet mellom molekylene deres er små og gjør at de samme egenskapene kan antas gjennom hele løsningen uten unntak.

Imidlertid er ideelle løsninger praktisk talt ikke-eksisterende i virkeligheten, så to koeffisienter må innarbeides i beregningene som representerer intermolekylære interaksjoner. Dette er flyktighetskoeffisienten og aktivitetskoeffisienten.

I denne forstand defineres avvik med hensyn til Raoults lov som positive eller negative, avhengig av resultatene oppnådd på det tidspunktet.

Positive avvik

Positive avvik med hensyn til Raoults lov forekommer når damptrykket til løsningen er større enn beregnet med Raoults lov.

Dette skjer når samholdskreftene mellom lignende molekyler er større enn de samme kreftene mellom forskjellige molekyler. I dette tilfellet fordamper begge komponentene lettere.

Dette avviket blir sett i damptrykkskurven som et maksimalt punkt i en spesiell sammensetning, og danner en positiv azeotrop.

Azeotropen er en flytende blanding av to eller flere kjemiske forbindelser som oppfører seg som om den var satt sammen av en enkelt komponent og som fordamper uten å endre sammensetningen.

Negative avvik

Negative avvik med hensyn til Raoults lov oppstår når blandingens damptrykk er lavere enn forventet etter beregning med loven.

Disse avvikene vises når samholdskreftene mellom molekylene i blandingen er større enn de gjennomsnittlige kreftene mellom væskens partikler i deres rene tilstand.

Denne typen avvik genererer en retensjon av hver komponent i sin flytende tilstand ved attraktive krefter som er større enn stoffets i sin rene tilstand, slik at delvis damptrykk i systemet reduseres.

De negative azeotropene i damptrykkskurvene representerer et minimumspunkt, og viser en affinitet mellom de to eller flere komponenter som er involvert i blandingen.

eksempler

Raoults lov er ofte brukt for å beregne trykket til en løsning basert på dets intermolekylære krefter, og sammenligner de beregnede verdiene med reelle verdier for å konkludere om det er noe avvik og om det skal være positivt eller negativt. Nedenfor er to eksempler på bruk av Raoults lov:

Grunnleggende blanding

Følgende blanding, sammensatt av propan og butan, representerer en tilnærming av damptrykket, og vi kan anta at begge komponentene finnes i like store mengder i det (50-50), ved en temperatur på 40 ºC:

X _propan = 0,5

Pº _propan = 1352,1 kPa

X _butan = 0,5

Pº _butan = 377,6 kPa

Det beregnes med Raoults lov:

P- _blanding = (0,5 x 377,6 kPa) + (0,5 x 1352,1 kPa)

Så det:

P- _blanding = 864,8 kPa

Binær blanding med ikke-flyktig løsemiddel

Noen ganger hender det at oppløsningen i blandingen er ikke-flyktig, så loven brukes til å forstå oppførselen til damptrykk.

Gitt en blanding av vann og sukker i proporsjoner på henholdsvis 95% og 5%, og under normale temperaturforhold:

X _vann = 0,95

Pº _vann = 2,34 kPa

X _sukker = 0,05

Pº _sukker = 0 kPa

Det beregnes med Raoults lov:

P- _blanding = (0,95 x 2,34 kPa) + (0,05 x 0 kPa)

Så det:

P- _blanding = 2,22 kPa

Det er tydelig at det har vært en depresjon i vanntrykket i vannet på grunn av virkningene av intermolekylære krefter.

referanser

1. Anne Marie Helmenstine, P. (nd). Raoults lovdefinisjon. Hentet fra thoughtco.com
2. ChemGuide. (SF). Raoults lov og ikke-flyktige oppløsninger. Hentet fra chemguide.co.uk
3. LibreTexts. (SF). Raoults lov og ideelle blandinger av væsker. Hentet fra chem.libretexts.org
4. Neutrium. (SF). Raoults lov. Hentet fra neutrium.net
5. Wikipedia. (SF). Raoults lov. Hentet fra en.wikipedia.org