• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Prawo Raoulta

    Przeczytaj także...
    Destylacja – rozdzielanie ciekłej mieszaniny wieloskładnikowej poprzez odparowanie, a następnie skroplenie jej składników. Stosuje się ją w celu wyizolowania lub oczyszczenia jednego lub więcej związków składowych. Proces wykorzystuje różną lotność względną składników mieszaniny.Toluen (metylobenzen), C6H5CH3 – organiczny związek chemiczny z grupy węglowodorów aromatycznych, stosowany często jako rozpuszczalnik organiczny. Odkrywcą toluenu jest polski chemik Filip Walter.
    Ciśnienie cząstkowe (ciśnienie parcjalne) - ciśnienie, jakie wywierałby dany składnik mieszaniny gazów, gdyby w tej samej temperaturze sam zajmował objętość całej mieszaniny.

    Prawo Raoulta – równanie określające skład pary nasyconej nad cieczą o znanym składzie. Zostało sformułowane przez François-Marie Raoulta.

    Dla idealnej mieszaniny wieloskładnikowej substancji ciekłych ciśnienie cząstkowe składnika "i" jest dane jako:

    gdzie:

    Temperatura wrzenia – temperatura, przy której ciśnienie powstającej pary (ciśnienie pary nasyconej) jest równe ciśnieniu otoczenia, skutkiem czego parowanie następuje w całej objętości cieczy (dana substancja wrze).Reguła składu pary dotyczy równowagi mieszanin ciecz-para. Stosuje się ją przy ustalaniu składu pary na podstawie wykresu fazowego równowagi ciecz-para (przy stałej temperaturze lub przy stałym ciśnieniu):
  • - ciśnienie cząstkowe
  • - ciśnienie pary nasyconej czystej substancji ciekłej "i" w tej samej temperaturze
  • - zawartość składnika "i" (ułamek molowy) w fazie ciekłej (indeks "l")
  • Prawo Raoulta pozwala określić ciśnienie pary nasyconej P mieszaniny o określonym składzie:

    François Marie Raoult (ur. 10 maja 1830 w Fournes-en-Weppes, Departament Północny, zm. 1 kwietnia 1901 w Grenoble) - francuski fizyk i chemik.Ułamek molowy jest to rodzaj miary stężenia, który jest stosunkiem liczby moli danego składnika mieszaniny lub roztworu do sumy liczby moli wszystkich składników.

    a także skład pary (indeks "v"), z reguły inny niż skład cieczy:

    Ciśnienie (prężność) pary nasyconej - ciśnienie, przy którym w określonej temperaturze gaz jest w stanie równowagi z cieczą. Występuje wówczas równowaga między parowaniem i skraplaniem.Mieszanina azeotropowa (azeotrop) – ciekła mieszanina (roztwór) dwóch lub więcej związków chemicznych, która jest w równowadze termodynamicznej z parą nasyconą powstającą z tej mieszaniny. Skład pary i cieczy jest taki sam. Gdy mówimy o azeotropie w kontekście wykresu fazowego, parametry takie określamy nazwą punktu azeotropowego.

    Zgodnie z prawem Raoulta faza gazowa (para cieczy) będzie zawsze bogatsza od fazy ciekłej w składniki łatwiej lotne (mające wyższe ciśnienie pary nasyconej a niższą temperaturę wrzenia, zobacz regułę składu pary).

    Benzen – organiczny związek chemiczny z grupy arenów. Jest to najprostszy karbocykliczny, obojętny węglowodór aromatyczny. Jego nieorganicznym analogiem jest borazyna.Roztwór doskonały to taki roztwór, który powstając w izotermiczno-izobarycznym procesie dyfuzji nie doznaje zmiany objętości i energii wewnętrznej.

    Zastosowania i odchylenia od prawa Raoulta[]

    Prawo Raoulta jest spełnione w pełni dla roztworów idealnych. Roztwory rzeczywiste wykazują dobrą zgodność z prawem Raoulta, jeśli zawierają składniki o podobnym charakterze, np. benzen i toluen. W innych przypadkach prawo to jest spełnione jedynie dla dużych stężeń substancji rozpuszczonej; dla małych stężeń spełnione jest natomiast prawo Henry’ego, a dla stężeń pośrednich obserwuje się znaczące odstępstwa od obu praw.

    Roztwór właściwy - zwany też roztworem rzeczywistym to układ, w którym cząstki substancji rozproszonej mają rozmiary mniejsze od 1 nm (nanometr- 10 m)Wrzenie – zjawisko przemiany cieczy w gaz (parę), podczas którego powstają i rosną pęcherzyki pary nasyconej w objętości. Czyli wrzenie jest to gwałtowne parowanie nie tylko na powierzchni, ale także w całej objętości. Wrzenie wymaga dostarczania energii do wrzącego ciała, dlatego jest przejściem fazowym pierwszego rodzaju.

    Jeżeli ciśnienie pary nasyconej jest wyższe niż przewidywane przez prawo Raoulta, mówi się o dodatnim odchyleniu od prawa Raoulta. Jeśli ciśnienia pary nasyconej są mniejsze, wówczas mówi się o odchyleniach ujemnych. Jeżeli odchylenia są tak duże, że na wykresie P(x) pojawia się ekstremum (maksimum lub minimum) mówi się o azeotropach.

    Prawo Raoulta pozwala wytłumaczyć podwyższenie temperatury wrzenia dla cieczy zawierających substancje nielotne - ciśnienie nad cieczą przy standardowej temperaturze wrzenia, określonej przez ciśnienie zewnętrzne jest niższe niż wymagane do wrzenia. Wymagane jest więc ogrzanie cieczy do wyższej temperatury.

    Różnica składu fazy ciekłej i gazowej umożliwia stosowanie procesu destylacji do rozdzielania mieszanin ciekłych. W procesie tym faza gazowa (para) jest wzbogacana w składnik lotniejszy, a faza ciekła jest wzbogacana w składnik mniej lotny. Mieszaniny ciekłe posiadające punkt azeotropowy nie mogą być całkowicie rozdzielone na składniki w procesie destylacji.

    Przypisy

    1. 7.3 Potencjał chemiczny cieczy. W: P. W. Atkins: Chemia fizyczna. PWN, 2001/2012, s. 162-167.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.035 sek.