กฎของ Raoult สิ่งที่มีอยู่การเบี่ยงเบนเชิงบวกและเชิงลบ

กฎหมายของ Raoult ถูกเสนอโดยนักเคมีชาวฝรั่งเศสFrançois-Marie Raoult ในปี 1887 และทำหน้าที่อธิบายพฤติกรรมของแรงดันไอของสารละลายของสารสองชนิดที่สามารถผสมได้.

มีกฎหมายทางเคมีที่ใช้อธิบายพฤติกรรมของสารในสภาวะต่าง ๆ และอธิบายปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องโดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ได้รับการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์ กฎหมายของ Raoult เป็นหนึ่งในสิ่งเหล่านี้.

การใช้คำอธิบายตามปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลของก๊าซ (หรือของเหลว) เพื่อทำนายพฤติกรรมของแรงดันไอกฎหมายนี้ถูกใช้เพื่อศึกษาวิธีแก้ปัญหาที่ไม่เป็นอุดมคติหรือจริงโดยมีเงื่อนไขว่าค่าสัมประสิทธิ์ที่จำเป็นถูกพิจารณาเพื่อแก้ไขแบบจำลอง ทางคณิตศาสตร์และปรับให้เข้ากับสภาพที่ไม่เหมาะ.

ดัชนี

• 1 ประกอบด้วยอะไร?
• 2 ส่วนเบี่ยงเบนบวกและลบ
  • 2.1 การเบี่ยงเบนเชิงบวก
  • 2.2 การเบี่ยงเบนเชิงลบ
• 3 ตัวอย่าง
  • 3.1 ส่วนผสมพื้นฐาน
  • 3.2 ส่วนผสมแบบไบนารีที่มีตัวถูกละลายแบบไม่ระเหย
• 4 อ้างอิง

มันประกอบด้วยอะไร??

กฎของ Raoult นั้นตั้งอยู่บนสมมติฐานที่ว่าการแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องนั้นมีวิธีการในอุดมคติ: สิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะกฎนี้มีพื้นฐานมาจากความคิดที่ว่าแรงระหว่างโมเลกุลระหว่างโมเลกุลที่แตกต่างกันนั้นเหมือนกับโมเลกุลที่คล้ายกัน มันไม่ประสบความสำเร็จในความเป็นจริง).

ในความเป็นจริงการแก้ปัญหาอย่างใกล้ชิดคืออุดมการณ์ยิ่งมีโอกาสมากขึ้นที่จะต้องปฏิบัติตามลักษณะที่เสนอโดยกฎหมายนี้.

กฎนี้เกี่ยวข้องกับความดันไอของสารละลายด้วยตัวทำละลายที่ไม่ระเหยซึ่งระบุว่าจะเท่ากับความดันไอของตัวถูกละลายบริสุทธิ์ที่อุณหภูมินั้นคูณด้วยเศษส่วนของกราม สิ่งนี้แสดงเป็นคำเชิงคณิตศาสตร์สำหรับองค์ประกอบเดียวด้วยวิธีดังต่อไปนี้:

P_ผม = Pº_ผม . X_ผม

ในนิพจน์นี้ P_ผม เท่ากับความดันไอบางส่วนขององค์ประกอบที่ 1 ในส่วนผสมของก๊าซPº_ผม คือความดันไอขององค์ประกอบบริสุทธิ์ i และ X_ผม คือส่วนของโมลขององค์ประกอบ i ในส่วนผสม.

ในทำนองเดียวกันเมื่อคุณมีส่วนประกอบหลายอย่างในสารละลายและพวกเขามีสภาวะสมดุลคุณสามารถคำนวณความดันไอทั้งหมดของการแก้ปัญหาโดยรวมกฎของ Raoult กับ Dalton's:

P = PºX + Pº_BX_B + Pº_CX_ค...

นอกจากนี้ในการแก้ปัญหาเหล่านั้นที่มีเพียงหนึ่งตัวทำละลายและตัวทำละลายที่มีอยู่กฎหมายสามารถกำหนดได้ดังต่อไปนี้:

P = (1-X_B) x Pº

การเบี่ยงเบนเชิงบวกและลบ

วิธีแก้ปัญหาที่สามารถศึกษาได้ด้วยกฎหมายนี้โดยปกติควรทำตัวดีเลิศเนื่องจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลของพวกมันมีขนาดเล็กและทำให้คุณสมบัติเดียวกันสามารถสันนิษฐานได้ตลอดการแก้ปัญหา.

อย่างไรก็ตามทางออกในอุดมคตินั้นแทบจะไม่มีอยู่จริงในความเป็นจริงดังนั้นค่าสัมประสิทธิ์สองประการจึงต้องรวมเข้ากับการคำนวณที่แสดงถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล เหล่านี้คือค่าสัมประสิทธิ์การดึงข้อมูลและค่าสัมประสิทธิ์กิจกรรม.

ในแง่นี้การเบี่ยงเบนที่เกี่ยวข้องกับกฎของ Raoult ถูกกำหนดเป็นบวกหรือลบขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ที่ได้รับในเวลา.

การเบี่ยงเบนเชิงบวก

การเบี่ยงเบนเชิงบวกที่เกี่ยวข้องกับกฎของ Raoult เกิดขึ้นเมื่อความดันไอของสารละลายมากกว่าที่คำนวณจากกฎของ Raoult.

สิ่งนี้จะเกิดขึ้นเมื่อแรงเชื่อมโยงระหว่างโมเลกุลที่คล้ายกันนั้นมากกว่าแรงที่เหมือนกันระหว่างโมเลกุลที่ต่างกัน ในกรณีนี้ส่วนประกอบทั้งสองระเหยได้ง่ายขึ้น.

การเบี่ยงเบนนี้จะเห็นได้ในโค้งความดันไอเป็นจุดสูงสุดในองค์ประกอบเฉพาะทำให้เกิด azeotrope เป็นบวก.

azeotrope เป็นส่วนผสมของเหลวของสารประกอบเคมีสองชนิดขึ้นไปที่มีพฤติกรรมราวกับว่ามันถูกสร้างขึ้นโดยองค์ประกอบเดียวและระเหยได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนองค์ประกอบ.

การเบี่ยงเบนเชิงลบ

การเบี่ยงเบนเชิงลบจากกฎของ Raoult เกิดขึ้นเมื่อความดันไอของส่วนผสมต่ำกว่าที่คาดไว้หลังจากการคำนวณตามกฎหมาย.

การเบี่ยงเบนเหล่านี้จะปรากฏขึ้นเมื่อแรงประสานระหว่างโมเลกุลของส่วนผสมมากกว่าค่าเฉลี่ยแรงระหว่างอนุภาคของของเหลวในสถานะบริสุทธิ์.

การเบี่ยงเบนประเภทนี้สร้างการกักเก็บส่วนประกอบแต่ละส่วนในสถานะของเหลวโดยแรงดึงดูดที่น่าดึงดูดยิ่งกว่าของสารในสถานะบริสุทธิ์เพื่อให้ความดันไอบางส่วนของระบบลดลง.

azeotropes เชิงลบในเส้นโค้งความดันไอเป็นตัวแทนของจุดต่ำสุดและแสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ระหว่างสององค์ประกอบหรือมากกว่าที่เกี่ยวข้องในส่วนผสม.

ตัวอย่าง

กฎของ Raoult มักถูกใช้เพื่อคำนวณความดันของสารละลายโดยยึดตามแรงระหว่างโมเลกุลการเปรียบเทียบค่าที่คำนวณได้กับค่าจริงเพื่อสรุปว่ามีค่าเบี่ยงเบนใด ๆ หรือไม่และควรเป็นค่าบวกหรือลบ ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างการใช้งานกฎหมายของ Raoult:

ส่วนผสมพื้นฐาน

ส่วนผสมต่อไปนี้ประกอบด้วยโพรเพนและบิวเทนแสดงถึงการประมาณความดันไอและเราสามารถสรุปได้ว่าส่วนประกอบทั้งสองมีสัดส่วนเท่ากันภายใน (50-50) ที่อุณหภูมิ 40 ° C:

X_{โพรเพน} = 0.5

Pº_{โพรเพน} = 1352.1 kPa

X_{บิวเทน} = 0.5

Pº_{บิวเทน} = 377.6 kPa

มันคำนวณตามกฎหมายของ Raoult:

P_{สารผสม} = (0.5 x 377.6 kPa) + (0.5 x 1352.1 kPa)

ดังนั้น:

P_{สารผสม} = 864.8 kPa

ส่วนผสมแบบไบนารีที่มีตัวถูกละลายแบบไม่ระเหย

บางครั้งมันเกิดขึ้นที่ตัวถูกละลายของส่วนผสมไม่ระเหยดังนั้นกฎหมายจะใช้ในการทำความเข้าใจพฤติกรรมของความดันไอ.

ได้รับส่วนผสมของน้ำและน้ำตาลในสัดส่วน 95% และ 5% ตามลำดับและภายใต้สภาวะอุณหภูมิปกติ:

X_น้ำ = 0.95

Pº_น้ำ = 2.34 kPa

X_{น้ำตาล} = 0.05

Pº_{น้ำตาล} = 0 kPa

มันคำนวณตามกฎหมายของ Raoult:

P_{สารผสม} = (0.95 x 2.34 kPa) + (0.05 x 0 kPa)

ดังนั้น:

P_{สารผสม} = 2.22 kPa

เห็นได้ชัดว่าเกิดภาวะซึมเศร้าของแรงดันไอน้ำเนื่องจากผลของแรงระหว่างโมเลกุล.

การอ้างอิง

1. Anne Marie Helmenstine, P. (s.f. ) นิยามกฎหมายของ Raoult ดึงมาจาก thinkco.com
2. ChemGuide ( N.d. ) กฎหมายของ Raoult และตัวแก้ไขที่ไม่ลบเลือน สืบค้นจาก chemguide.co.uk
3. LibreTexts ( N.d. ) กฎหมายของ Raoult และส่วนผสมในอุดมคติของของเหลว สืบค้นจาก chem.libretexts.org
4. Neutrium ( N.d. ) กฎหมายของ Raoult สืบค้นจาก neutrium.net
5. วิกิพีเดีย ( N.d. ) กฎหมายของ Raoult สืบค้นจาก en.wikipedia.org