Раоултов закон у којем се састоји, позитивна и негативна одступања



Тхе Раоултов закон је предложен од стране француског хемичара Францоис-Марие Раоулта 1887. године и служи да објасни понашање притиска паре раствора две мешљиве супстанце (типично идеалне) у зависности од парцијалног притиска паре сваке компоненте присутне у овој.

Постоје закони хемије који се користе за описивање понашања супстанци у различитим условима и објашњавају појаве у којима су укључени, користећи научно доказане математичке моделе. Раоултов закон је један од ових.

Користећи објашњење засновано на интеракцијама између молекула гасова (или течности) за предвиђање понашања притисака паре, овај закон се користи за проучавање неидеалних или реалних решења, под условом да се узимају у обзир потребни коефицијенти за исправљање модела математички и прилагодите га неидеалним условима.

Индек

  • 1 Од чега се састоји??
  • 2 Позитивна и негативна одступања
    • 2.1 Позитивна одступања
    • 2.2 Негативна одступања
  • 3 Примери
    • 3.1 Основна смеша
    • 3.2 Бинарна смеша са нехлапљивом раствором
  • 4 Референце

Од чега се састоји??

Раоултов закон заснива се 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 исте као оне између сличних молекула (које у стварности није тако успјешна).

У ствари, што је решење идеалније, то ће више имати прилике да се придржава карактеристика предложених овим законом..

Овај закон повезује притисак паре раствора са нехлапљивом раствореном супстанцом, наводећи да ће бити једнак притиску паре те чисте растворене материје на тој температури, помноженој његовом моларном фракцијом. Ово је изражено у математичким терминима за једну компоненту на следећи начин:

Пи = Пºи . Кси

У овом изразу Пи једнак је парцијалном притиску паре компоненте и у гасној мешавини, Пºи је притисак паре чисте компоненте и и Кси је моларна фракција компоненте и у смеши.

На исти начин, када имате неколико компоненти у раствору и које су достигле стање равнотеже, можете израчунати укупни притисак паре решења комбиновањем Раоултовог закона са Далтоновим:

П = ПºАКсА + ПºБКсБ + ПºЦКсц...

Такође, у оним решењима где су присутна само једна раствор и растварач, закон се може формулисати као што је приказано испод:

ПА = (1-КсБ) к ПºА

Позитивна и негативна одступања

Решења која се могу проучавати овим законом треба нормално да се понашају идеално, јер су интеракције између њихових молекула мале и омогућавају да се иста својства претпостављају у целом решењу без изузетка..

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

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

Позитивна одступања

Позитивна одступања у односу на Раоултов закон јављају се када је парни притисак раствора већи од онога што је израчунато са Раоултовим законом.

Ово се дешава када су кохезионе силе између сличних молекула веће од истих сила између различитих молекула. У овом случају, обе компоненте се лакше испаравају.

Ово одступање се види у кривој притиска паре као максималној тачки у одређеном саставу, формирајући позитиван азеотроп.

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

Негативна одступања

Негативна одступања од Раоултовог закона јављају се када је притисак паре смјесе нижи од очекиваног након рачунања са законом.

Ова одступања се појављују када су кохезионе силе између молекула мешавине веће од просека сила између честица течности у њиховом чистом стању..

Овај тип одступања генерише задржавање сваке компоненте у њеном течном стању атрактивним силама већим од оних у чистом стању, тако да се парцијални притисак паре система смањи..

Негативне азеотропи у кривуљама притиска паре представљају минималну тачку и показују афинитет између две или више компоненти укључених у смешу.

Примери

Раоултов закон се обично користи за израчунавање притиска решења заснованог на његовим интермолекуларним силама, поређењем израчунатих вредности са реалним вредностима да би се закључило да ли постоји било какво одступање и да ли би требало да буде позитивно или негативно. Доле су два примера употребе Раоултовог закона:

Основна смеша

Следећа смеша, која се састоји од пропана и бутана, представља апроксимацију притиска паре и можемо претпоставити да су обе компоненте у истим пропорцијама (50-50), на температури од 40 ° Ц:

Кспропан = 0.5

Пºпропан = 1352,1 кПа

Ксбутане = 0.5

Пºбутане = 377,6 кПа

Израчунава се по Раоултовом закону:

Пбленд = (0.5 к 377.6 кПа) + (0.5 к 1352.1 кПа)

Дакле:

Пбленд = 864,8 кПа

Бинарна смеша са нехлапљивим раствором

Понекад се дешава да раствор смеше није испарљив, тако да се закон користи за разумевање понашања притиска паре.

Добијена мешавина воде и шећера у пропорцијама од 95% и 5%, и под нормалним температурним условима:

Ксводе = 0.95

Пºводе = 2.34 кПа

Ксшећер = 0.05

Пºшећер = 0 кПа

Израчунава се по Раоултовом закону:

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

Дакле:

Пбленд = 2.22 кПа

Јасно је да је дошло до смањења притиска водене паре због ефеката интермолекуларних сила.

Референце

  1. Анне Марие Хелменстине, П. (с.ф.). Раоултов закон Дефиниција. Преузето са тхоугхтцо.цом
  2. ЦхемГуиде. (с.ф.). Раоултов закон и несталне солуте. Преузето са цхемгуиде.цо.ук
  3. ЛибреТектс. (с.ф.). Раоултов закон и идеалне мешавине течности. Преузето са цхем.либретектс.орг
  4. Неутриум. (с.ф.). Раоултов закон. Добављено из неутриум.нет
  5. Википедиа. (с.ф.). Раоултов закон. Преузето са ен.википедиа.орг