Raoults lov hva det består av, positive og negative avvik



den Raoults lov Det ble foreslått av den franske kjemi François-Marie Raoult i 1887, og tjener til å forklare virkemåten av damptrykket til en oppløsning av to (typisk ideelt) ikke-blandbare stoffer i henhold til det partielle damptrykk for hver komponent er til stede i denne.

Det finnes lover kjemi som brukes til å beskrive oppførselen til materialer under ulike forhold og forklare fenomener som er involvert, ved hjelp av vitenskapelig bevist matematiske modeller. Raoults lov er en av disse.

Ved hjelp av en forklaring basert på vekselvirkninger mellom molekylene av gass (eller væske) for å forutsi oppførselen til damptrykkene, denne lov anvendt for å undersøke ikke-ideelle eller virkelige oppløsninger, når det anses nødvendig for koeffisienter for å korrigere modellen matematisk og juster den til ikke-ideelle forhold.

index

  • 1 Hva består det av??
  • 2 Positive og negative avvik
    • 2.1 Positive avvik
    • 2.2 Negative avvik
  • 3 eksempler
    • 3.1 Grunnblanding
    • 3.2 Binær blanding med ikke-flyktig løsemiddel
  • 4 referanser

Hva består det av??

Raoults lov er basert på antagelsen om at løsningene involvert oppfører seg ideelt: dette er fordi denne loven er basert på ideen om at de intermolekylære krefter mellom ulike molekyler er de samme som mellom like molekyler (som det er ikke så vellykket i virkeligheten).

Faktisk, jo nærmere en løsning er idealen, desto større mulighet må det overholde de karakteristika som foreslås av denne loven..

Denne lov gjelder damptrykket til en løsning med et ikke-flyktig oppløst stoff, som sier at dette vil være lik damptrykket for det rene oppløsningsmiddel ved denne temperatur multiplisert med molfraksjonen av denne. Dette uttrykkes i matematiske termer for en enkelt komponent på følgende måte:

Pjeg = P ºjeg . Xjeg

I dette uttrykket Pjeg er lik det delvise damptrykk av komponent i i gassblandingen, Pºjeg er damptrykk av den rene komponenten i, og Xjeg er molfraksjonen av komponent i i blandingen.

Tilsvarende, når forskjellige komponenter er i løsning, og disse har nådd en likevektstilstand, kan det beregne den totale damptrykket av oppløsningen ved å kombinere Raoult med Dalton:

P = P ºEnXEn + PºBXB + PºCXc...

Også i de løsningene hvor bare ett oppløsningsmiddel og løsningsmidlet er tilstede, kan loven formuleres som vist nedenfor:

PEn = (1-XB) x P ºEn

Positive og negative avvik

Løsningene kan studeres med denne loven normalt bør oppføre seg ideelt, siden interaksjoner mellom molekylene er små og at de samme egenskapene antas hele løsningen uten unntak.

Imidlertid er ideelle løsninger nesten ikke eksisterende i virkeligheten, så to koeffisienter må inkorporeres i beregningene som representerer intermolekylære interaksjoner. Dette er fugacity koeffisienten og aktiviteten koeffisienten.

I denne forstand er avvikene i forhold til Raoults lov definert som positive eller negative, avhengig av resultatene som er oppnådd på det tidspunktet.

Positive avvik

Positive avvik i forhold til Raoults lov forekommer når løsningens damptrykk er større enn det som ble beregnet med Raoults lov.

Dette skjer når sammenhengerskrefter mellom lignende molekyler er større enn de samme kreftene mellom forskjellige molekyler. I dette tilfellet fordampes begge komponenter lettere.

Denne avviket ses i damptrykkskurven som et maksimumpunkt i en bestemt sammensetning som danner en positiv azeotrop.

Azeotropen er en flytende blanding av to eller flere kjemiske forbindelser som oppfører seg som om den ble dannet av en enkelt komponent og som fordamper uten å endre sammensetning.

Negative avvik

Negative avvik fra Raoults lov forekommer når blandingenes damptrykk er lavere enn forventet etter beregning med loven.

Disse avvikene opptrer når kohesjonskreftene mellom molekylene i blandingen er større enn gjennomsnittet av krefter mellom partiklene av væskene i deres rene tilstand.

Denne type avvik genererer en holde hver av komponentene i flytende tilstand ved tiltrekkende krefter er større enn de av stoffet i ren tilstand, slik at det partielle damptrykk for systemet reduseres.

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

eksempler

Raoulfs lov er ofte brukt til å beregne trykket av en løsning basert på deres intermolekylære krefter, å sammenligne de beregnede verdier med de faktiske verdiene for å fastslå hvorvidt det er noen avvik, og om dette skal være positiv eller negativ. Nedenfor er to eksempler på bruk av Raoults lov:

Grunnblanding

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

Xpropan = 0,5

Pºpropan = 1352,1 kPa

Xbutan = 0,5

Pºbutan = 377,6 kPa

Det er beregnet med Raoults lov:

Pblandingen = (0,5 x 377,6 kPa) + (0,5 x 1352,1 kPa)

så:

Pblandingen = 864,8 kPa

Binær blanding med ikke-flyktig løsemiddel

Noen ganger skjer det at løsningen av blandingen er ikke-flyktig, så loven er brukt til å forstå oppførsel av damptrykk.

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

Xvann = 0,95

Pºvann = 2,34 kPa

Xsukker = 0,05

Pºsukker = 0 kPa

Det er beregnet med Raoults lov:

Pblandingen = (0,95 x 2,34 kPa) + (0,05 x 0 kPa)

så:

Pblandingen = 2,22 kPa

Det har tydeligvis vært en depresjon av vanndamptrykk på grunn av effekter av intermolekylære krefter.

referanser

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