Раулов закон

Раулов занкон је термодинамички закон који је усппоставио француски хемичар Франсоа-Мари Раул 1887. године. Закон наводи се да је парцијални притисак паре сваке компоненте идеалне мешавине идеалне смеше једнак притиску паре чисте компоненте помножене са њеном молском фракцијом у смеши.

Идеалне смеше су смеше код којих су исте међумолекулске интеракције између молекула у чистом стању и у смеши. Такве системе ће градити компоненте сличних својстава (слична величина молекула, структура, моларна маса, поларност итд.). Тада је ФА-А и ФБ-Б слично са ФА-Б (силе интеракција). Код оваквих система ΔВмеш.=0 и ΔХмеш.=0. Мањи број смеша показује овакво понашање: смеше изомерних једињења;

• н-хексан и н-хептан;
• етил-бромид и етил-јодид;
• н-бутил-хлорид и н-бутил-бромид итд.

За идеалне смеше важи Раулов закон који каже да је парцијални напон паре сваке компоненте изнад раствора (Pi) једнак производу из молске фракције те компоненте у раствору (Xi) и њеног напона паре у чистом стању P_i⁰.

P_i = X_i * P_i⁰

линеарна функција састава

Зависност напона паре од састава течне фазе идеалног раствора T = const.

𝑃 = 𝑃1 + 𝑃2 = 𝑋₁𝑃₁⁰ + 𝑋₂𝑃₂⁰ = 𝑋₁𝑃₁⁰ + (1 − 𝑋₁)𝑃₂⁰ = 𝑋₁ 𝑃₁⁰ − 𝑃₂⁰ + 𝑋₁𝑃₂⁰

Неидеални раствори

Неидеалне смеше ће наградити компоненте које се не покоравају Рауловом закону односно Pi компонената смеше, као мерило тежње ка испаравању из раствора неће бити пропорционално молском уделу у течној фази X_i.

Ако је F_A-A<F_A-B>F_B-B тада ће тежња ка испаравању компонената из раствора бити мања него у чистом течном стању и P_i ће бити мањи од оног према Рауловом закону.

Тада се јавља негативно одступање од Рауловог закона. Примери: ацетон-хлороформ; пиридин са мрављом, сирћетном, пропионском киселином; киселине (халогене, азотна, перхлорна) са водом,. Тада се граде водоничне везе између различитих молекула.

Ако је F_A-A>F_A-B<F_B-B, а то је када су компоненте у чистом стању асосоване па ће тежња ка испаравању бити већа из раствора односно смеше и P_i већи од оног према Рауловом закону. Тада се јавља позитивно одступање од Рауловог закона. Највећи број смеша показује ово одступање. Примери: ацетон-угљендисулфид; хептан-етанол; вода-примарни алкохоли итд. Одступање је најчешће истог знака-ако једна компонента позитивно одступа онда и друга позитивно одступа. Раздвајање компонената неидеалне смеше на чисте обе компоненте није могуће.

Литература

• Цхаптер 24, D А МцQуаррие, Ј D Симон Пхyсицал Цхемистрy: А Молецулар Аппроацх. Университy Сциенце Боокс. (1997)
• Е. Б. Смитх Басиц Цхемицал Тхермодyнамицс. Цларендон Пресс. Оxфорд (1993)