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Legge di Raoult

Pressione parziale di vapore di un componente in una soluzione ideale.

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Core idea

Overview

La Legge di Raoult afferma che la pressione parziale di vapore di un componente in una soluzione ideale è uguale al prodotto della sua frazione molare nella fase liquida e della pressione di vapore del componente puro. Questo principio presuppone che le forze intermolecolari tra molecole dissimili siano uguali a quelle tra molecole simili nelle sostanze pure.

When to use: Applicare questa equazione quando si analizzano miscele ideali in cui i componenti hanno strutture chimiche e dimensioni molecolari simili. È più accurata per soluzioni diluite o miscele di liquidi non polari come benzene e toluene a pressioni basse o moderate.

Why it matters: Questa legge fornisce la base teorica per le proprietà colligative come l'abbassamento della pressione di vapore e l'innalzamento del punto di ebollizione. È uno strumento critico per gli ingegneri chimici che progettano processi di distillazione per separare miscele chimiche basate sulla volatilità.

Symbols

Variables

= Mole Fraction, ^* = Pure Vapour Pressure, = Partial Pressure

Mole Fraction
Variable
Pure Vapour Pressure
kPa
Partial Pressure
kPa

Walkthrough

Derivation

Formula: Legge di Raoult

In una soluzione ideale, la pressione parziale di vapore di un componente è uguale alla sua frazione molare moltiplicata per la pressione di vapore del componente puro.

  • La soluzione è ideale: le forze intermolecolari A–A, B–B e A–B sono simili.
  • La temperatura è costante.
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Enunciare la Legge:

La pressione parziale è uguale alla frazione molare moltiplicata per la pressione di vapore del componente puro.

Result

Source: Standard curriculum — A-Level Chemistry (Raoult’s law)

Free formulas

Rearrangements

Solve for

Legge di Raoult (risolvere la frazione molare)

Riorganizzare la legge di Raoult, , per risolvere la frazione molare () di un componente in una soluzione, data la sua pressione parziale () e la pressione di vapore del componente puro ().

Difficulty: 2/5

Solve for

Scegli Pi^* come soggetto

Riorganizzare la legge di Raoult per risolvere la pura tensione di vapore.

Difficulty: 2/5

The static page shows the finished rearrangements. The app keeps the full worked algebra walkthrough.

Visual intuition

Graph

Il grafico è una linea retta che passa per l'origine con una pendenza pari a Pist. Poiché Pi è direttamente proporzionale a xi, raddoppiare la frazione molare comporta un aumento proporzionale della pressione parziale.

Graph type: linear

Why it behaves this way

Intuition

Immagina la superficie di una miscela liquida dove le molecole di diversi componenti sono distribuite casualmente; la pressione parziale di un componente sopra il liquido è proporzionale alla sua frazione in superficie e alla sua

Term
La pressione esercitata dal vapore del componente i sopra la soluzione liquida.
Rappresenta quanto il componente i contribuisce alla pressione totale del gas; direttamente proporzionale a quante molecole i sfuggono dalla superficie del liquido.
Term
Il rapporto tra le moli del componente i e le moli totali di tutti i componenti nella soluzione liquida.
Indica la proporzione di molecole del componente i disponibili sulla superficie del liquido per vaporizzare potenzialmente.
Term
La pressione di vapore del componente puro i alla stessa temperatura della soluzione.
Questa è la pressione di vapore massima che il componente i può esercitare, riflettendo la sua tendenza intrinseca a vaporizzare quando non è miscelato.

Free study cues

Insight

Canonical usage

Uso canonico: Ensure consistent pressure units for all pressure terms and that mole fraction is dimensionless.

Dimension note

Nota adimensionale: The mole fraction () is a dimensionless quantity, representing the ratio of moles of a component to the total moles in the mixture.

One free problem

Practice Problem

Una soluzione chimica contiene un componente con una frazione molare di 0,60. Se la pressione di vapore del componente puro a questa temperatura è 120,0 mmHg, calcolare la pressione parziale di vapore esercitata da questo componente nella miscela.

Hint: Moltiplicare la frazione molare data per la pressione di vapore della sostanza pura.

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

Where it shows up

Real-World Context

Nel contesto di Previsione della pressione di vapore sopra una miscela acqua-etanolo, Legge di Raoult serve a trasformare le misure in un valore interpretabile. Il risultato è importante perché aiuta a collegare le quantità misurate a concentrazione, resa, variazione di energia, velocità di reazione o equilibrio.

Study smarter

Tips

  • Assicurarsi che la frazione molare (xi) si riferisca specificamente alla fase liquida della miscela.
  • La pressione di vapore della sostanza pura (Pist) deve essere determinata alla stessa temperatura della soluzione.
  • Nelle soluzioni non ideali, si verificano deviazioni se le forze attrattive tra molecole diverse sono significativamente più forti o più deboli di quelle negli stati puri.

Avoid these traps

Common Mistakes

  • Applicarla a soluzioni non ideali senza correzione.
  • Confondere pressione parziale e totale.

Common questions

Frequently Asked Questions

In una soluzione ideale, la pressione parziale di vapore di un componente è uguale alla sua frazione molare moltiplicata per la pressione di vapore del componente puro.

Applicare questa equazione quando si analizzano miscele ideali in cui i componenti hanno strutture chimiche e dimensioni molecolari simili. È più accurata per soluzioni diluite o miscele di liquidi non polari come benzene e toluene a pressioni basse o moderate.

Questa legge fornisce la base teorica per le proprietà colligative come l'abbassamento della pressione di vapore e l'innalzamento del punto di ebollizione. È uno strumento critico per gli ingegneri chimici che progettano processi di distillazione per separare miscele chimiche basate sulla volatilità.

Applicarla a soluzioni non ideali senza correzione. Confondere pressione parziale e totale.

Nel contesto di Previsione della pressione di vapore sopra una miscela acqua-etanolo, Legge di Raoult serve a trasformare le misure in un valore interpretabile. Il risultato è importante perché aiuta a collegare le quantità misurate a concentrazione, resa, variazione di energia, velocità di reazione o equilibrio.

Assicurarsi che la frazione molare (xi) si riferisca specificamente alla fase liquida della miscela. La pressione di vapore della sostanza pura (Pist) deve essere determinata alla stessa temperatura della soluzione. Nelle soluzioni non ideali, si verificano deviazioni se le forze attrattive tra molecole diverse sono significativamente più forti o più deboli di quelle negli stati puri.

References

Sources

  1. Atkins' Physical Chemistry
  2. Wikipedia: Raoult's law
  3. Bird, Stewart, Lightfoot, Transport Phenomena
  4. IUPAC Gold Book: 'mole fraction'
  5. IUPAC Gold Book: 'partial pressure'
  6. Bird, Stewart, Lightfoot - Transport Phenomena
  7. Atkins' Physical Chemistry (11th ed.)
  8. IUPAC Gold Book (entry for 'Raoult's law', 'ideal solution')