Дефиниција Раоултовог закона

Цандела Роцио Барбисан | феб. 2022
Хемијски инжењер

Можда је потребно редефинисати концепт притиска паре, схватајући га као притисак који гасовита фаза врши на течну фазу (и у Баланс), на одређеном температура у затвореном систему. Ова динамичка равнотежа се постиже брже што је већа контактна површина између фаза и, у овом стању, говоримо о засићеним фазама, како паре тако и засићене течности.

Ово закон поставио један од темеља термодинамика 1887. и, након логика Из Раоултовог закона видимо да притисак паре супстанце опада у вредности када од чисте постане део смеше. На основу горе наведеног, израз Математика тога је следећа:

П_и = к_иЛ П_и⁰

То значи да је парцијални притисак паре супстанце и у смеши, П_и, једнак притиску паре чисте компоненте, П_и⁰, (на истој температури) пута његов молски удео у течној фази, Икс_иЛ.

Када говоримо о овом закону, мислимо на типичне графиконе попут овог:

Слика преузета са УЦР3

ово једноставно графика Веома је корисно за процену парцијалног притиска паре када је супстанца део смеше, такође нам омогућава да опишемо састав испарљивих растварача смеше, у њеној гасовитој фази, као и многе друге Пријаве.

Математички израз Раоултовог закона је назначен на сваком графикону за компоненте смеше А и Б, у овом случају, бинарну смешу формирану од две чисте супстанце. На апсцисној оси посматрамо моларне фракције које одговарају свакој компоненти (у течној фази), са леве стране већа количина компоненте Б и, пропорционално, мања количина компоненте А све док моларни удео компоненте Б не буде 1 и онај за А је 0. Док се, десно, удео компоненте А повећава, све док се не добије само компонента А (кА=1). На оси ордината, респективно, имамо притиске паре чистих компоненти, односно када су само има компоненту А (кА=1) имамо притисак паре ове исте компоненте и, обрнуто, он се јавља на оси ордината лево. У прелазу, укупан притисак мешавине гасне фазе не одговара притиску паре сваке од компоненти. већ на збир парцијалног притиска његових компоненти (Далтонов закон), при чему се свака од њих процењује из закона Раоулт.

Треба напоменути да оригинални закон има модификације засноване на одступањима од идеалности његових једињења. Када, у зависности од интермолекуларних сила које ступају у игру, долази до интеракције између обе супстанце, то ствара одступања, јер ће постојати мање или више тенденције да једна од њих остане у фази течност или не.

Укратко, када је одступање негативно од Раоултовог идеалног закона, интермолекуларне силе у раствору су већи него у чистим компонентама, стога ће укупни притисак бити мањи од Процењено. То значи да су силе лепљења јаче од сила кохезије, што имплицира да се компоненте задржавају у течној фази смеше силама привлачност веће од оних у чистим течностима. С друге стране, ако је одступање позитивно, укупан притисак ће бити већи од процењеног пошто су међумолекулске силе у раствору мање него у чистим компонентама. Овде су кохезивне силе између молекула важније од сила лепљења, тако да компоненте лакше прелазе у гасну фазу.

Углавном се Раоултов закон примењује у индустријским техникама и на Скала лабораторија, у процесима као што су дестилација и фракциона дестилација.