BATAS NI RAOULT: ANO ITO, POSITIBO AT NEGATIBONG PAGLIHIS - CHEMISTRY - 2025

Ang Raoult ay iminungkahi ng botika ng Pranses na si François-Marie Raoult noong 1887, at nagsisilbi upang ipaliwanag ang pag-uugali ng presyon ng singaw ng isang solusyon ng dalawang (karaniwang perpekto) mga hindi nakasisirang sangkap ayon sa bahagyang singaw na presyon ng bawat sangkap naroroon sa ito.

Mayroong mga batas ng kimika na ginagamit upang ilarawan ang pag-uugali ng mga sangkap sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon at ipaliwanag ang mga phenomena kung saan sila ay kasangkot, na gumagamit ng mga napatunayan na modelo ng matematika. Ang batas ni Raoult ay isa sa mga ito.

François-Marie Raoult

Gamit ang isang paliwanag batay sa mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga molekula ng gas (o likido) upang mahulaan ang pag-uugali ng mga presyur ng singaw, ang batas na ito ay ginagamit upang pag-aralan ang di-perpekto o tunay na mga solusyon, na ibinigay na ang mga koepisyentong kinakailangan upang iwasto ang modelo ay isinasaalang-alang. matematika at ayusin ito sa mga di-perpektong kondisyon.

Ano ang binubuo nito?

Ang batas ni Raoult ay batay sa pag-aakalang ang mga solusyon na kasangkot ay kumikilos sa isang perpektong paraan: nangyayari ito dahil ang batas na ito ay batay sa ideya na ang mga intermolecular na puwersa sa pagitan ng iba't ibang mga molekula ay pantay sa mga umiiral sa pagitan ng mga katulad na molekula (na hindi gaanong tumpak sa katotohanan).

Sa katunayan, ang mas malapit na solusyon ay papalapit sa pagiging perpekto, mas maraming pagkakataon na magkakaroon ito ng pagsunod sa mga katangian na iminungkahi ng batas na ito.

Inuugnay ng batas na ito ang presyon ng singaw ng isang solusyon sa isang hindi madaling pag-iisa, na nagsasaad na ito ay magiging katumbas ng singaw na presyon ng purong solute sa temperatura na iyon, pinarami ng maliit na bahagi ng nunal. Ito ay ipinahayag sa mga tuntunin ng matematika para sa isang solong sangkap tulad ng sumusunod:

P _i = Pº _i . X _i

Sa expression na ito P _i ay katumbas ng bahagyang singaw na presyon ng sangkap i sa pinaghalong gas, Pº _ako ang presyon ng singaw ng purong sangkap i, at ang X _i ay ang maliit na bahagi ng nunal ng sangkap i sa pinaghalong.

Sa parehong paraan, kung mayroong maraming mga sangkap sa isang solusyon at naabot nila ang isang estado ng balanse, ang kabuuang presyon ng singaw ng solusyon ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng pagsasama ng batas ng Raoult sa Dalton's:

P = Pº _A X _A + Pº _B X _B + Pº _C X _c …

Gayundin, sa mga solusyon na kung saan ang isang solido lamang at ang solvent ay naroroon, ang batas ay maaaring mabalangkas tulad ng ipinapakita sa ibaba:

P _A = (1-X _B ) x Pº _A

Positibo at negatibong paglihis

Ang mga solusyon na maaaring pag-aralan sa batas na ito ay dapat na normal na kumilos sa isang perpektong paraan, dahil ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng kanilang mga molekula ay maliit at pinapayagan ang parehong mga katangian na mapapalagay sa buong buong solusyon nang walang pagbubukod.

Gayunpaman, ang mga perpektong solusyon ay praktikal na walang umiiral sa katotohanan, kaya dalawang coefficient ay dapat na isama sa mga kalkulasyon na kumakatawan sa intermolecular na pakikipag-ugnayan. Ito ang mga koepisyent ng fugacity at koepisyent ng aktibidad.

Sa kahulugan na ito, ang mga paglihis na may paggalang sa batas ng Raoult ay tinukoy bilang positibo o negatibo, depende sa mga resulta na nakuha sa oras.

Positibong paglihis

Ang positibong paglihis na may paggalang sa batas ng Raoult ay nangyayari kapag ang singaw na presyon ng solusyon ay mas malaki kaysa sa kinakalkula sa batas ni Raoult.

Nangyayari ito kapag ang mga puwersa ng cohesion sa pagitan ng magkaparehong mga molekula ay mas malaki kaysa sa parehong mga puwersa sa pagitan ng iba't ibang mga molekula. Sa kasong ito, ang parehong mga sangkap ay mas madali ang singaw.

Ang paglihis na ito ay nakikita sa curve presyon ng singaw bilang isang maximum na punto sa isang partikular na komposisyon, na bumubuo ng isang positibong azeotrope.

Ang azeotrope ay isang likidong pinaghalong ng dalawa o higit pang mga kemikal na compound na kumikilos na parang binubuo ng isang solong sangkap at sumisira nang hindi binabago ang komposisyon nito.

Mga negatibong paglihis

Ang mga negatibong paglihis na may paggalang sa batas ng Raoult ay nangyayari kapag ang presyon ng singaw ng halo ay mas mababa kaysa sa inaasahan matapos ang pagkalkula sa batas.

Ang mga paglihis na ito ay lumilitaw kapag ang mga puwersa ng cohesion sa pagitan ng mga molekula ng halo ay mas malaki kaysa sa average na puwersa sa pagitan ng mga particle ng likido sa kanilang purong estado.

Ang ganitong uri ng paglihis ay bumubuo ng pagpapanatili ng bawat sangkap sa likidong estado nito sa pamamagitan ng kaakit-akit na puwersa na mas malaki kaysa sa mga sangkap sa dalisay na estado nito, upang ang bahagyang presyon ng singaw sa system ay nabawasan.

Ang mga negatibong azeotropes sa mga curves presyon ng singaw ay kumakatawan sa isang minimum na punto, at nagpapakita ng isang pagkakaugnay sa pagitan ng dalawa o higit pang mga sangkap na kasangkot sa halo.

Mga halimbawa

Ang batas ng Raoult ay karaniwang ginagamit upang makalkula ang presyon ng isang solusyon batay sa mga intermolecular na puwersa nito, paghahambing ng mga kinakalkula na mga halaga sa totoong mga halaga upang tapusin kung mayroong anumang paglihis at kung dapat itong maging positibo o negatibo. Nasa ibaba ang dalawang halimbawa ng paggamit ng batas ng Raoult:

Pangunahing halo

Ang sumusunod na halo, na binubuo ng propane at butane, ay kumakatawan sa isang pagtatantya ng presyon ng singaw, at maaari nating ipalagay na ang parehong mga sangkap ay matatagpuan sa pantay na sukat sa loob nito (50-50), sa temperatura na 40 ºC:

X _propane = 0.5

Pº _propane = 1352.1 kPa

X _butane = 0.5

Pº _butane = 377.6 kPa

Ito ay kinakalkula sa batas ni Raoult:

P _halo-halong = (0.5 x 377.6 kPa) + (0.5 x 1352.1 kPa)

Kaya na:

P _pinaghalong = 864.8 kPa

Binary pinaghalong may hindi pabagu-bago ng isip solute

Minsan nangyayari na ang solitiko sa halo ay hindi pabagu-bago ng isip, kaya ang batas ay ginagamit upang maunawaan ang pag-uugali ng presyon ng singaw.

Ibinigay ang isang halo ng tubig at asukal sa mga proporsyon na 95% at 5%, ayon sa pagkakabanggit, at sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng temperatura:

X _tubig = 0.95

Pº _tubig = 2.34 kPa

X _asukal = 0,05

Pº _asukal = 0 kPa

Ito ay kinakalkula sa batas ni Raoult:

P _pinaghalong = (0.95 x 2.34 kPa) + (0,05 x 0 kPa)

Kaya na:

P _pinaghalong = 2.22 kPa

Malinaw na nagkaroon ng depression sa singaw na presyon ng tubig dahil sa mga epekto ng mga intermolecular na puwersa.

Mga Sanggunian

1. Anne Marie Helmenstine, P. (nd). Kahulugan ng Batas ni Raoult. Nakuha mula sa thoughtco.com
2. ChemGuide. (sf). Batas ng Raoult at Non-Volatile Solutes. Nakuha mula sa chemguide.co.uk
3. LibreTexts. (sf). Batas at Pinakamahusay na Mga Mixtures ng Mga likido ng Raoult's Law. Nakuha mula sa chem.libretexts.org
4. Neutrium. (sf). Batas ng Raoult. Nakuha mula sa neutrium.net
5. Wikipedia. (sf). Batas ng Raoult. Nakuha mula sa en.wikipedia.org