РАОУЛТОВ ЗАКОН: ШТА ЈЕ ТО, ПОЗИТИВНА И НЕГАТИВНА ОДСТУПАЊА - ХЕМИЈА - 2025

Раоулт је предложила Француски хемичар Францоис-Марие Раоулт 1887, и служи да објасни понашање притиска паре раствора два (обично идеалног) немешљивим супстанци према парцијалног притиска паре сваке компоненте присутан у овоме.

Постоје закони хемије који се користе за описивање понашања супстанци под различитим условима и објашњавање појава у којима су оне уплетене, користећи научно доказане математичке моделе. Раоултов закон је један од таквих.

Францоис-Марие Раоулт

Користећи објашњење засновано на интеракцијама између молекула гасова (или течности) за предвиђање понашања притиска паре, овај закон се користи за проучавање неидеалних или стварних решења, под условом да се узму у обзир коефицијенти потребни за исправљање модела. математички и прилагодите је не-идеалним условима.

Од чега се састоји?

Раоултов закон заснован је на претпоставци да се укључена решења понашају на идеалан начин: то се дешава зато што се овај закон заснива на идеји да су интермолекуларне силе између различитих молекула једнаке онима које постоје између сличних молекула (који није тако тачно у стварности).

У ствари, што се рјешење ближи идеалности, то ће му се пружити већа могућност удовољавања карактеристикама предложеним овим законом.

Овај закон повезује парни притисак раствора са нехлапљивим раствором, наводећи да ће он бити једнак парном притиску тог чистог раствора на тој температури, помноженом са његовим молским удјелом. То се изражава математичким изразом за једну компоненту на следећи начин:

П _и = Пº _и . Кс _и

У овом изразу П _и је једнак парцијалном притиску паре компоненте и у гасној смеши, Пº _и је притисак паре чисте компоненте и, а Кс _и је молни удио компоненте и у смеши.

На исти начин, када постоји неколико компоненти у раствору и они су достигли стање равнотеже, укупни парни притисак раствора може се израчунати комбинујући Раоултов закон са Далтоновим:

П = Пº _А Кс _А + Пº _Б Кс _Б + Пº _Ц Кс _ц …

Слично томе, у оним растворима у којима су присутни само један растварач и растварач, закон се може формулисати као што је приказано у наставку:

П _А = (1-Кс _Б ) к П ° _А

Позитивна и негативна одступања

Решења која се могу проучавати овим законом обично се понашају на идеалан начин, јер су интеракције између њихових молекула мале и омогућавају да се без изузетка преузму иста својства у целом раствору.

Међутим, идеалних решења практично не постоји, тако да се у израчуне који представљају интермолекуларне интеракције морају уградити два коефицијента. То су коефицијент фугације и коефицијент активности.

У том смислу, одступања у односу на Раоултов закон су дефинисана као позитивна или негативна, зависно од резултата добијених у то време.

Позитивна одступања

Позитивна одступања у односу на Раоултов закон настају када је парни тлак раствора већи од оног израчунатог Раоултовим законом.

То се дешава када су снаге кохезије између сличних молекула веће од истих сила између различитих молекула. У овом случају се обе компоненте лакше испаравају.

Ово одступање се види на кривуљи притиска паре као максимална тачка одређеног састава, формирајући позитиван азеотроп.

Азеотроп је течна смеша два или више хемијских једињења која се понашају као да су састављена од једне компоненте и која испарава без промене састава.

Негативна одступања

Негативна одступања у односу на Раоултов закон појављују се када је парни притисак смеше нижи од очекиваног након обрачуна са законом.

Ова одступања се појављују када су кохезијске силе између молекула смеше веће од просечних сила између честица течности у њиховом чистом стању.

Ова врста одступања ствара задржавање сваке компоненте у њеном течном стању привлачним силама већим од сила материје у чистом стању, тако да се парцијални притисак паре у систему смањи.

Негативни азеотропи у кривуљама притиска паре представљају минималну тачку и показују афинитет између две или више компоненти које су укључене у смешу.

Примери

Раоултов закон се обично користи за израчунавање притиска раствора на основу његових међумолекуларних сила, упоређујући израчунате вредности са стварним вредностима да би се закључило да ли постоји одступање и да ли треба да буде позитивно или негативно. Испод су два примера употребе Раоултовог закона:

Основни микс

Следећа смеша, састављена од пропана и бутана, представља приближни притисак притиска паре, а можемо претпоставити да се обе компоненте налазе у једнаким омјерима унутар ње (50-50), при температури од 40 ° Ц:

Кс _пропан = 0,5

Пº _пропан = 1352,1 кПа

Кс _бутан = 0,5

Пº _бутан = 377,6 кПа

Израчунава се Раоултовим законом:

П _смеша = (0,5 к 377,6 кПа) + (0,5 к 1352,1 кПа)

Тако да:

П _смеша = 864,8 кПа

Бинарна смеша са неиспарљивим раствором

Понекад се деси да раствор у смеши није испарљив, па се закон користи за разумевање понашања парног притиска.

С обзиром на мешавину воде и шећера у пропорцијама 95% и 5%, и у нормалним температурним условима:

Кс _вода = 0,95

Пº _вода = 2,34 кПа

Кс _шећер = 0,05

Пº _шећер = 0 кПа

Израчунава се Раоултовим законом:

П _смеша = (0,95 к 2,34 кПа) + (0,05 к 0 кПа)

Тако да:

П _смеша = 2,22 кПа

Очигледно је да је дошло до пада притиска воде у води услед дејства интермолекуларних сила.

Референце

1. Анне Марие Хелменстине, П. (друга). Дефиниција Раоултовог закона. Преузето са тхинкцо.цом
2. ЦхемГуиде. (сф) Раоултов закон и неиспарљиви раствори. Преузето са цхемгуиде.цо.ук
3. ЛибреТектс. (сф) Раоултов закон и идеалне мјешавине течности. Преузето са цхем.либретектс.орг
4. Неутријум. (сф) Раоултов закон. Преузето са неутриум.нет
5. Википедиа. (сф) Раоултов закон. Преузето са ен.википедиа.орг