라울 트의 법칙, 긍정적 및 부정적 편차



그 라울의 법칙 프랑스 화학자 François-Marie Raoult가 1887 년에 제안한 것으로, 여기에 존재하는 각 성분의 부분 증기압에 따라 두 가지의 혼합 성 물질 (일반적으로 이상적) 용액의 증기압의 거동을 설명하는 역할을한다.

여러 조건에서 물질의 거동을 기술하고 과학적으로 증명 된 수학적 모델을 사용하여 그 현상을 설명하는 화학 법칙이 있습니다. Raoult의 법칙은 다음 중 하나입니다..

증기압의 거동을 예측하기 위해 가스 분자 (또는 액체) 간의 상호 작용을 기반으로 한 설명을 사용하여이 법칙은 모형을 교정하기 위해 필요한 계수가 고려된다면 비 이상적 또는 실제 해를 연구하는 데 사용됩니다 수학적이며 비 이상적인 조건으로 조정.

색인

  • 1 구성 요소는 무엇입니까??
  • 2 양수 및 음수 편차
    • 2.1 긍정적 인 편차
    • 2.2 음의 편차
  • 3 예
    • 3.1 기본 혼합물
    • 3.2 비 휘발성 용질이 혼합 된 이원 혼합물
  • 4 참고

그것은 무엇으로 이루어 집니까??

Raoult의 법칙은 관련 솔루션이 이상적인 방식으로 작동한다고 가정합니다.이 법칙은 다른 분자 사이의 분자 간 힘이 유사한 분자 사이의 분자 간 힘과 동일하다는 아이디어를 기반으로하기 때문에 발생합니다. 현실에서는 그렇게 성공하지 못합니다).

사실 이상주의에 대한 해결책이 가까울수록이 법에 의해 제안 된 특성을 준수해야 할 기회가 많아집니다..

이 법칙은 용액의 증기압을 비 휘발성 용질과 관련 짓고, 그 온도에서 그 순수한 용질의 증기압과 그 몰분율을 곱한 값과 같다고 기술한다. 이것은 다음과 같은 방법으로 단일 구성 요소에 대한 수학적 용어로 표현됩니다.

P나는 = Pº나는 . X나는

이 식 P나는 는 가스 혼합물에서 성분 i의 부분 증기압 P c와 같다.나는 는 순수 성분 i의 증기압이고, X나는 혼합물 중의 성분 i의 몰 분율.

같은 방법으로 용액에 여러 구성 요소가 있고 평형 상태에 도달하면 Raoult의 법칙과 달튼의 법칙을 결합하여 솔루션의 총 증기압을 계산할 수 있습니다.

P = PºAXA + PºBXB + PºCXc...

또한 오직 하나의 용질과 용매가 존재하는 용액에서 법칙은 다음과 같이 공식화 될 수있다.

PA = (1-XB) x PºA

양수 및 음수 편차

이 법으로 연구 할 수있는 솔루션은 일반적으로 이상적으로 행동해야합니다. 그 이유는 분자 간의 상호 작용이 작고 솔루션 전체에서 동일한 속성을 예외없이 허용 할 수 있기 때문입니다..

그러나 이상적인 해법은 사실상 존재하지 않으므로 분자간 상호 작용을 나타내는 계산에 두 개의 계수가 통합되어야합니다. 이것들은 fugacity 계수와 activity 계수입니다..

이러한 의미에서 Raoult의 법칙과 관련한 편차는 당시 얻은 결과에 따라 양수 또는 음수로 정의됩니다.

양수 편차

Raoult의 법칙에 대한 양의 편차는 용액의 증기압이 Raoult의 법칙으로 계산 된 것보다 큰 경우에 발생합니다.

이것은 유사한 분자들 사이의 응집력이 다른 분자들 사이의 동일한 힘보다 클 때 발생합니다. 이 경우, 두 성분 모두가보다 쉽게 ​​기화된다.

이 편차는 증기압 곡선에서 특정 조성의 최대 점으로 나타나며 양의 공비 혼합물을 형성합니다.

공비 혼합물은 하나의 성분에 의해 형성되고 마치 조성을 변화시키지 않고 증발하는 것처럼 행동하는 둘 이상의 화합물의 액체 혼합물이다.

음의 편차

Raoult의 법칙으로부터의 음의 편차는 혼합물의 증기압이 법 계산 후 예상보다 낮을 때 발생합니다.

이러한 편차는 혼합물의 분자 사이의 응집력이 순수한 상태의 액체 입자 사이의 힘의 평균보다 클 때 나타납니다.

이러한 유형의 편차는 순수한 상태의 물질보다 더 큰 인력에 의해 액체 상태의 각 성분을 보유하게하여 시스템의 부분적인 증기압을 감소시킨다.

증기압 곡선에서 음의 공비 혼합물은 최소 점을 나타내며, 혼합물에 포함 된 둘 이상의 성분 사이의 친화력을 나타낸다.

예제들

Raoult의 법칙은 일반적으로 분자간 힘을 기반으로 한 솔루션의 압력을 계산하고, 계산 된 값과 실제 값을 비교하여 편차가 있는지 여부와 양수 또는 음수인지 여부를 판단하는 데 사용됩니다. 다음은 라울의 법칙을 사용하는 두 가지 예입니다.

기본 혼합물

프로판과 부탄으로 구성된 다음 혼합물은 증기압의 근사치를 나타내며 두 ​​성분이 40 ℃의 온도에서 50 ~ 50의 비율로 동일하다고 가정 할 수 있습니다.

X프로판 = 0.5

Pº프로판 = 1352.1 kPa

X부탄 = 0.5

Pº부탄 = 377.6 kPa

Raoult의 법칙으로 계산됩니다.

P혼합하다 = (0.5 × 377.6 kPa) + (0.5 × 1352.1 kPa)

그래서 :

P혼합하다 = 864.8 kPa

비 휘발성 용질이 혼합 된 이원 혼합물

때로는 혼합물의 용질이 비 휘발성이어서 법이 증기압의 거동을 이해하는 데 사용되는 경우가 있습니다.

물과 설탕이 각각 95 %와 5 %의 비율로 혼합되어 있고 상온 조건에서 :

X물 = 0.95

Pº물 = 2.34 kPa

X설탕 = 0.05

Pº설탕 = 0 kPa

Raoult의 법칙으로 계산됩니다.

P혼합하다 = (0.95 × 2.34 kPa) + (0.05 × 0 kPa)

그래서 :

P혼합하다 = 2.22 kPa

분명히 분자간 힘의 영향으로 인한 수증기압의 저하가있었습니다.

참고 문헌

  1. Anne Marie Helmenstine, P. (s.f.). Raoult의 법칙 정의. thoughtco.com에서 가져온
  2. ChemGuide. (s.f.). Raoult의 법칙과 비 휘발성 용질. Chemguide.co.uk에서 검색 함
  3. LibreTexts. (s.f.). Raoult의 법칙과 액체의 이상적인 혼합물. chem.libretexts.org에서 검색 함
  4. 중성자. (s.f.). 라울의 법칙. neutrium.net에서 검색 함
  5. 위키 백과. (s.f.). 라울의 법칙. en.wikipedia.org에서 검색