Raoults lag vad det består av, positiva och negativa avvikelser



den Raoults lag föreslogs av den franska kemisten François-Marie Raoult 1887 och tjänar till att förklara beteendet hos ångtrycket av en lösning av två blandbara ämnen (vanligtvis ideal) beroende på partiell ångtryck av varje komponent som finns i denna.

Det finns kemikalielagor som används för att beskriva ämnets beteende i olika förhållanden och förklara fenomenen i vilka de är involverade, genom att använda vetenskapligt beprövade matematiska modeller. Raoults lag är en av dessa.

Med hjälp av en förklaring baserad på interaktionerna mellan gasernas molekyler (eller vätskor) för att förutse ångtryckets beteende används denna lag för att studera icke-idealiska eller verkliga lösningar, förutsatt att nödvändiga koefficienter anses korrigera modellen matematisk och anpassa den till icke-idealiska förhållanden.

index

  • 1 Vad består det av??
  • 2 Positiva och negativa avvikelser
    • 2.1 Positiva avvikelser
    • 2.2 Negativa avvikelser
  • 3 exempel
    • 3.1 Grundläggande blandning
    • 3.2 Binär blandning med icke flyktigt lösningsmedel
  • 4 referenser

Vad består det av??

Raoults lag bygger på antagandet att de inblandade lösningarna uppför sig på ett idealiskt sätt: detta händer eftersom denna lag bygger på idén att de intermolekylära krafterna mellan olika molekyler är desamma som de mellan liknande molekyler (vilket det är inte så framgångsrikt i verkligheten).

Faktum är att ju närmare en lösning är idealitet, desto större möjlighet kommer det att uppfylla de egenskaper som föreslås av denna lag..

Denna lag hänför ångtrycket av en lösning med ett icke-flyktigt löst ämne, som anger att detta kommer att vara lika med ångtrycket för den rena löst ämne vid denna temperatur multiplicerat med molfraktionen därav. Detta uttrycks i matematiska termer för en enskild komponent på följande sätt:

Pjag = P ºjag . Xjag

I detta uttryck Pjag är lika med partiell ångtryck av komponent i i gasblandningen, Pºjag är ångtrycket av den rena komponenten i och Xjag är molfraktionen av komponent i i blandningen.

På liknande sätt, när olika komponenter är i lösning och dessa har nått ett jämviktstillstånd, kan den beräkna den totala ångtrycket hos lösningen genom att kombinera Raoults med Dalton:

P = PºENXEN + PºBXB + PºCXc...

Också i de lösningar där endast en lösning och lösningsmedlet är närvarande kan lagen formuleras enligt nedan:

PEN = (1-XB) x P ºEN

Positiva och negativa avvikelser

Lösningarna som kan studeras med denna lag bör normalt verka optimalt, eftersom interaktionerna mellan deras molekyler är små och medger att samma egenskaper kan antas genom hela lösningen utan undantag..

Emellertid är ideala lösningar praktiskt taget obefintliga i verkligheten, så två koefficienter måste införlivas i beräkningarna som representerar intermolekylära interaktioner. Dessa är flyktighetskoefficienten och aktivitetskoefficienten.

I den meningen definieras avvikelserna i förhållande till Raoults lag som positiva eller negativa, beroende på de resultat som erhållits vid den tiden.

Positiva avvikelser

Positiva avvikelser i förhållande till Raoults lag uppstår när lösningens ångtryck är större än vad som beräknades med Raoults lag.

Detta händer när sammanhållningskrafterna mellan liknande molekyler är större än samma krafter mellan olika molekyler. I detta fall förångas båda komponenterna lättare.

Denna avvikelse ses i ångtryckskurvan som en maximal punkt i en viss komposition, vilket bildar en positiv azeotrop.

Azeotropen är en flytande blandning av två eller flera kemiska föreningar som beter sig som om de bildades av en enda komponent och som indunstar utan att ändra kompositionen.

Negativa avvikelser

Negativa avvikelser från Raoults lag uppstår när blandningens ångtryck är lägre än förväntat efter beräkning med lagen.

Dessa avvikelser uppträder när sammanhållningskrafterna mellan blandningens molekyler är större än medelvärdet av krafter mellan partiklarna av vätskorna i deras rena tillstånd.

Denna typ av avvikelse alstrar en retention av varje komponent i sitt flytande tillstånd genom attraktiva krafter som är större än substansens i rena tillstånd, så att systemets partiella ångtryck reduceras.

De negativa azeotroperna i ångtryckskurvorna representerar en minsta punkt och visar en affinitet mellan de två eller flera komponenterna som är involverade i blandningen.

exempel

Raoults lag används vanligen för att beräkna trycket av en lösning baserat på dess intermolekylära krafter, jämföra de beräknade värdena med reella värden för att avgöra om det finns någon avvikelse och om detta ska vara positivt eller negativt. Nedan följer två exempel på användningen av Raoults lag:

Grundläggande blandning

Följande blandning, bestående av propan och butan, representerar en approximation av ångtrycket, och vi kan anta att båda komponenterna är i lika stora proportioner i den (50-50) vid en temperatur av 40 ° C:

Xpropån = 0,5

Pºpropån = 1352,1 kPa

Xbutan = 0,5

Pºbutan = 377,6 kPa

Det beräknas med Raoults lag:

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

Alltså:

Pblandning = 864,8 kPa

Binär blandning med icke-flyktigt lösningsmedel

Ibland händer det att lösningen av blandningen är icke-flyktig, så lagen används för att förstå ångtryckets beteende.

Givet en blandning av vatten och socker i proportioner på 95% respektive 5% och under normala temperaturförhållanden:

Xvatten = 0,95

Pºvatten = 2,34 kPa

Xsocker = 0,05

Pºsocker = 0 kPa

Det beräknas med Raoults lag:

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

Alltså:

Pblandning = 2,22 kPa

Det har uppenbarligen varit en depression av vattenångtryck på grund av effekterna av intermolekylära krafter.

referenser

  1. Anne Marie Helmenstine, P. (s.f.). Raoults lag Definition. Hämtad från thoughtco.com
  2. ChemGuide. (N.D.). Raoults lag och icke-flyktiga lösningar. Hämtad från chemguide.co.uk
  3. LibreTexts. (N.D.). Raoults lag och idealiska blandningar av vätskor. Hämtad från chem.libretexts.org
  4. Neutrium. (N.D.). Raoults lag. Hämtat från neutrium.net
  5. Wikipedia. (N.D.). Raoults lag. Hämtad från en.wikipedia.org