Raoult törvénye, melyet tartalmaz, pozitív és negatív eltérések



az Raoult törvénye François-Marie Raoult francia kémikus javaslatot tett 1887-ben, és arra szolgál, hogy megmagyarázza a két elegyedő anyag (jellemzően ideális) gőznyomásának viselkedését az egyes komponensek jelenlevő részleges gőznyomásától függően..

Vannak olyan kémiai törvények, amelyek az anyagok viselkedését különböző körülmények között írják le és magyarázzák azokat a jelenségeket, amelyekben részt vesznek, tudományosan bizonyított matematikai modellek felhasználásával. A Raoult törvénye ezek közül az egyik.

A gázok (vagy folyadékok) molekuláinak kölcsönhatásain alapuló magyarázatot használva a gőznyomások viselkedésének megjóslására ezt a törvényt használják a nem ideális vagy valós megoldások tanulmányozására, feltéve, hogy a szükséges együtthatókat a modell korrekciójának tekintik. matematikai és nem-ideális körülmények között.

index

  • 1 Mit tartalmaz ez??
  • 2 Pozitív és negatív eltérések
    • 2.1 Pozitív eltérések
    • 2.2 Negatív eltérések
  • 3 Példák
    • 3.1. Alapkeverék
    • 3.2 Bináris keverék nem illékony oldattal
  • 4 Referenciák

Mit tartalmaz ez??

A Raoult törvénye azon a feltevésen alapul, hogy az érintett megoldások ideális módon viselkednek: ez azért történik, mert ez a törvény azon az elgondoláson alapul, hogy a különböző molekulák közötti intermolekuláris erők megegyeznek a hasonló molekulák között (ami ez valójában nem olyan sikeres.

Valójában minél közelebb van az ideális megoldás, annál több esélye lesz az e törvény által javasolt jellemzőknek..

Ez a törvény nem oldódó oldattal oldott oldat gőznyomását szabályozza, és megállapítja, hogy ez egyenlő lesz a tiszta oldott anyag gőznyomásával ezen a hőmérsékleten, szorozva annak mólarányával. Ezt matematikai értelemben fejezi ki egyetlen összetevő számára a következő módon:

Pén = Pºén . Xén

Ebben a kifejezésben Pén egyenlő az i komponens részleges gőznyomásával a gázkeverékben, Pºén a tiszta i komponens és X gőznyomásaén az i komponens mólfrakciója a keverékben.

Hasonlóképpen, amikor a különböző komponensei oldatban vannak, és ezek elérték az egyensúlyi állapotban, ki tudja számítani a teljes gőznyomása az oldat egyesítésével a Raoult Dalton:

P = PºAXA + PºBXB + PºCXc...

Továbbá azokban az oldatokban, ahol csak egy oldott és az oldószer van jelen, a törvény az alábbiak szerint formulálható:

PA = (1-XB) x PºA

Pozitív és negatív eltérések

Azokkal a megoldásokkal, amelyeket ezzel a törvénypel lehet vizsgálni, általában ideálisnak kell lenniük, mivel a molekuláik közötti kölcsönhatások kicsiek és lehetővé teszik, hogy ugyanazon tulajdonságok kivétel nélkül az egész megoldás során feltételezhetők legyenek..

Azonban az ideális megoldások gyakorlatilag nem léteznek a valóságban, ezért két koefficienst kell beépíteni az intermolekuláris kölcsönhatásokat képviselő számításokba. Ezek a fugacity együttható és az aktivitási együttható.

Ebben az értelemben a Raoult törvényeivel szembeni eltérések pozitív vagy negatívnak tekintendők, az akkori eredmények alapján.

Pozitív eltérések

Pozitív eltérések a Raoult-törvény tekintetében akkor fordulnak elő, ha az oldat gőznyomása nagyobb, mint a Raoult-törvény által kiszámított érték.

Ez akkor fordul elő, ha a hasonló molekulák közötti kohéziós erők nagyobbak, mint a különböző molekulák közötti azonos erők. Ebben az esetben mindkét alkatrész könnyebben elpárolog.

Ezt az eltérést a gőznyomás-görbében egy adott készítmény maximális pontjának tekintjük, ami pozitív azeotrópot képez.

Az azeotróp két vagy több kémiai vegyület folyékony keveréke, amely úgy viselkedik, mintha egyetlen összetevőt képezne, és az összetétel megváltozása nélkül elpárolog..

Negatív eltérések

A Raoult-törvénytől való negatív eltérések akkor jelentkeznek, amikor a keverék gőznyomása alacsonyabb a vártnál a törvény szerinti számítás után.

Ezek az eltérések akkor jelennek meg, amikor a keverék molekulái közötti kohéziós erők nagyobbak, mint a folyadékok részecskéi közötti tiszta állapotuk átlaga..

Ez a fajta eltérést generál visszatartó egyes összetevők folyékony állapotban vonzó erők nagyobbak, mint az anyag tiszta állapotban, úgy, hogy a parciális gőznyomása a rendszer csökken.

A gőznyomás görbékben lévő negatív azeotropok minimális pontot képviselnek, és affinitást mutatnak a keverékben részt vevő két vagy több komponens között..

Példák

Raoult törvénye általánosan kiszámításához használt nyomását megoldás alapján intermolekuláris erők, összehasonlítva a számított értékek a tényleges értékeket kell eldöntenie, hogy van-e eltérés, és hogy ez legyen pozitív vagy negatív. Az alábbiakban két példa a Raoult-törvény használatára:

Alapkeverék

A következő keverék, amely propánból és butánból áll, a gőznyomás közelítő értékét képviseli, és feltételezhetjük, hogy mindkét komponens egyenlő arányban van benne (50-50), 40 ° C hőmérsékleten:

Xpropán = 0,5

Pºpropán = 1352,1 kPa

Xbutángáz = 0,5

Pºbutángáz = 377,6 kPa

Ez Raoult törvényével számítható:

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

Tehát:

Pkeverék = 864,8 kPa

Bináris keverék nem illékony oldattal

Néha előfordul, hogy a keverék oldott anyaga nem illékony, így a törvény a gőznyomás viselkedésének megértésére szolgál..

A víz és a cukor keveréke 95% és 5% arányban, normál hőmérsékleti körülmények között:

Xvíz = 0,95

Pºvíz = 2,34 kPa

Xcukor = 0,05

Pºcukor = 0 kPa

Ez Raoult törvényével számítható:

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

Tehát:

Pkeverék = 2,22 kPa

Nyilvánvaló, hogy az intermolekuláris erők hatása miatt a vízgőznyomás csökken.

referenciák

  1. Anne Marie Helmenstine, P. (s.f.). Raoult törvény definíciója. A gondolat.hu-ból származik
  2. ChemGuide. (N.d.). Raoult törvénye és a nem illékony megoldások. A kemguide.co.uk-ból származik
  3. LibreTexts. (N.d.). Raoult törvénye és a folyadékok ideális keveréke. A kem.libretexts.org-ból származik
  4. Neutrium. (N.d.). Raoult törvénye. A neutrium.net-ből származik
  5. Wikipedia. (N.d.). Raoult törvénye. A (z) en.wikipedia.org webhelyről származik