Raoultの法則それが成すもの、正と負の偏差



の ラウルの法則 1887年にフランスの化学者François-Marie Raoultによって提案され、この中に存在する各成分の部分蒸気圧に依存する2つの混和性物質の溶液の蒸気圧の挙動を説明するのに役立つ.

科学的に証明された数学モデルを使用して、さまざまな条件における物質の挙動を記述し、それらが関与する現象を説明するために使用される化学法則があります。ラウルの法則はこれらのうちの1つです。.

気体の分子（または液体）間の相互作用に基づいた説明を使用して蒸気圧の挙動を予測し、必要な係数がモデルを修正するために考慮されるという条件で、この法則を使用して非理想的または実際の解を調べます。数学的で非理想的な条件に調整する.

索引

  • 1それは何で構成されていますか？?
  • 2正と負の偏差
    • 2.1前向きな逸脱
    • 2.2マイナス偏差
  • 3例
    • 3.1基本混合
    • 3.2不揮発性溶質との二元混合
  • 4参考文献

それは何で構成されていますか？?

Raoultの法則は、関係する解が理想的な方法で振る舞うという仮定に基づいています。これは、異なる分子間の分子間力が類似分子間の力と同じであるという考えに基づいているためです。実際にはそれほど成功していません）.

実際、解決策が理想に近づくほど、この法律で提案されている特性に準拠する機会が増えます。.

この法則は、溶液の蒸気圧を不揮発性溶質と関連付け、その温度での純粋な溶質の蒸気圧にモル分率を掛けたものに等しいと述べています。これは、次のように単一の構成要素に対して数学的に表現されます。

P私は =Pº私は . X私は

この式ではP私は は、ガス混合物中の成分ｉの蒸気分圧に等しい。私は 純成分iの蒸気圧であり、X私は 混合物中の成分iのモル分率.

同様に、1つの解に複数の要素があり、それらが平衡状態に達したとき、Raoultの法則とDaltonの法則を組み合わせることで、その解の全蒸気圧を計算できます。

P =PºAXA + PºBXB + PºCXc...

また、溶質と溶媒が1つだけ存在する溶液では、法則は次のように定式化できます。

PA =（1-XB）×PºA

正と負の偏差

これらの分子間の相互作用は小さく、同じ性質を例外なく解の全体にわたって仮定することを可能にするので、この法則で研究できる解は通常理想的に振る舞うべきです。.

しかし、理想的な解は実際には事実上存在しないため、分子間相互作用を表す2つの係数を計算に組み込む必要があります。これらはフガシティ係数とアクティビティ係数です。.

この意味で、ラウルの法則に関する偏差は、その時点で得られた結果に応じて、正または負として定義されます。.

正の偏差

溶液の蒸気圧がRaoultの法則で計算された値よりも大きい場合、Raoultの法則に関して正の偏差が発生します。.

これは、類似分子間の凝集力が異なる分子間の同じ力より大きい場合に起こります。この場合、両方の成分がより容易に気化する.

この偏差は蒸気圧曲線において特定の組成物中の最大点として見られ、正の共沸混合物を形成する。.

共沸混合物は、単一成分で形成されているかのように振る舞い、組成を変えずに蒸発する2種類以上の化合物の液体混合物です。.

負の偏差

Raoultの法則からの負の偏差は、混合物の蒸気圧が、法則による計算後に予想よりも低い場合に発生します.

これらの偏差は、混合物の分子間の凝集力がそれらの純粋な状態の液体の粒子間の力の平均よりも大きいときに現れる。.

この種の偏位は、純粋な状態の物質の引力よりも大きい引力によって各成分をその液体状態に保持するので、システムの分圧が低下する。.

蒸気圧曲線中の負の共沸混合物は最低点を表し、混合物に含まれる２つ以上の成分間の親和性を実証する。.

例

Raoultの法則は、分子間力に基づいて溶液の圧力を計算し、計算された値を実際の値と比較して偏差があるかどうか、また正であるか負であるかを判断するためによく使用されます。以下は、Raoultの法則の使用例です。

基本混合

プロパンとブタンからなる次の混合物は、蒸気圧の近似値を表しており、40℃の温度では、両方の成分がその範囲内で等しい割合（50〜50）であると考えることができます。

Xプロパン = 0.5

Pºプロパン = 1352.1 kPa

Xブタン = 0.5

Pºブタン = 377.6 kPa

それはラウルの法則で計算されます。

P混ぜる =（0.5 x 377.6 kPa）+（0.5 x 1352.1 kPa）

だから：

P混ぜる = 864.8 kPa

不揮発性溶質との二元混合物

時々混合物の溶質が不揮発性であることが起こるので、蒸気圧の振る舞いを理解するために法則が使われます.

水と砂糖をそれぞれ95％と5％の割合で、そして常温条件下で混合したとします。

X水 = 0.95

Pº水 = 2.34 kPa

X砂糖 = 0.05

Pº砂糖 = 0 kPa

それはラウルの法則で計算されます。

P混ぜる =（0.95 x 2.34 kPa）+（0.05 x 0 kPa）

だから：

P混ぜる = 2.22 kPa

明らかに分子間力の影響により水蒸気圧が低下している.

参考文献

  1. Anne Marie Helmenstine、P.（s.f.）。ラウルの法則の定義。 thoughtco.comから取得
  2. ChemGuide。 （Ｓ．Ｆ．）。 Raoultの法則と不揮発性溶質chemguide.co.ukから取得
  3. LibreText。 （Ｓ．Ｆ．）。 Raoultの法則と液体の理想的な混合chem.libretexts.orgから取得
  4. ニュートリウム（Ｓ．Ｆ．）。ラウルの法則neutrium.netから取得
  5. ウィキペディア（Ｓ．Ｆ．）。ラウルの法則en.wikipedia.orgから取得しました