Raault Princípio e Lei de Fórmula, Exemplos, Exercícios

O Lei de Rauolt É aquele que é usado para explicar a descida ou redução da pressão do vapor, presente em uma solução, devido à dissolução de um soluto não volátil, como um sal ou um composto orgânico.

Esta lei também é usada para analisar e descrever a composição de solventes voláteis na fase gasosa, localizada no espaço em uma solução que apresenta uma mistura deles. A lei leva seu nome em homenagem ao seu criador, François-Marie Rauolol (1830-1901).

Diagramas de direito de Raault. A linha 1 representa o comportamento ideal, enquanto o vermelho e o azul correspondem a desvios positivos e negativos, respectivamente. Fonte: Joanna Kośmider / Domínio Público

A lei de Rauolt se aplica a soluções ideais que cumprem algumas características, incluindo as seguintes: forças intermoleculares entre moléculas iguais (forças coesivas) devem ser iguais às forças intermoleculares entre moléculas diferentes ou diferentes (forças adesivas).

Muitas das soluções não são ideais, o que explica os desvios da lei de Rauolt observados em algumas misturas de solventes voláteis. Por exemplo, a mistura de clorofórmio (CH₃Cl) e acetona (escolha₃Coch₃), apresenta um desvio negativo da lei de Raoul.

François-Marie Raault

A pressão do vapor na fase gasosa nesses casos é menor que a prevista por lei, explicável pela formação de pontes de hidrogênio entre os componentes da mistura.

[TOC]

Princípio e fórmula

A lei de Rauolt indica que a pressão parcial do vapor exercida por um componente ou solvente volátil da mistura de gás, acima da solução, está relacionada à pressão do vapor exercida pelo componente ou solvente volátil puro, e suas respectivas frações molares.

Pode atendê -lo: nepelometria

A equação a seguir resume as opções acima:

P_Sv = P_Svº · x_Sv

Onde p_Sv É a pressão parcial do solvente volátil na mistura de refrigerante, p_Svº a pressão do solvente volátil puro e x_Sv a fração molar na solução do solvente volátil.

Mistura de solventes voláteis

Se você tiver uma mistura de dois solventes voláteis (A e B) na solução, poderá calcular a pressão do vapor que eles originam na fase gasosa, acima da solução. Esta será uma soma das pressões parciais exercidas pelos gases A e B:

P_PARA = X_PARA  ·  P_PARAº

P_B = X_B · P_Bº

Portanto, adicionando as pressões de A e B, obtemos a pressão total P:

P = x_PARA  · P_PARAº +x_B · P_Bº

Onde p é a pressão de vapor da mistura de refrigerante em cima da solução, x_PARA e x_B as frações molares dos solventes voláteis A e B na mistura e P_PARAº e p_Bº as pressões de vapor dos solventes voláteis puros A e B.

Diminuição da pressão na fase gasosa devido à presença de um soluto não volátil

A pressão parcial de um solvente volátil na fase gasosa é dada pela expressão:

P = p_PARAº · x_PARA

Na presença de um soluto B na solução, a fração molar de B é expressa da seguinte maneira:

X_B = 1 -x_PARA

Então, por meio de tratamento matemático simples, a expressão é alcançada:

ΔP = p_PARAº · x_B  (1)

Onde Δp é a diminuição da pressão parcial do solvente na fase gasosa.

A expressão matemática (1) indica a diminuição da pressão de vapor de um solvente devido à presença de um soluto b não volátil. A diminuição da pressão do vapor de solvente foi explicada devido à localização das moléculas de soluto B na superfície da solução.

Pode servir a você: Grupo Carbonil: Características, Propriedades, Nomenclatura, Reatividade

A presença de moléculas de soluto B produziria uma diminuição na concentração de moléculas de solvente A na superfície da solução, limitando sua evaporação; E explicando assim, a diminuição da pressão do vapor na fase gasosa.

Exemplos

A lei de Raault serve para calcular a pressão de vapor de um componente volátil de uma solução, como etanol, benzeno, tolueno, etano, propano, etc., no espaço na solução.

Pode ser usado para calcular a pressão do vapor gerada no espaço em uma solução, como conseqüência da mistura de fluidos voláteis, benzeno e tolueno, etano e propano, acetona e etanol, etc.

Além disso, com esta lei, você pode determinar qual será a diminuição da pressão do vapor se, por exemplo, ela dissolveria sacarose na água, sendo um soluto não volátil.

Exercícios resolvidos

Exercício 1

Calcule a pressão de vapor de uma solução preparada dissolvendo 60 g de cloreto de sódio (NaCl) em 400 g de água (H₂QUALQUER). Pressão de vapor de água (P_H2Oº) A 37 ºC é 47,1 mmhg. Peso molecular h₂O = 18 g/mol e peso molecular NaCl = 58,5 g/mol.

Primeiro calculamos as toupeiras de água e cloreto de sódio para determinar suas frações molares:

Toupeiras de h₂O = gramas de h₂O / pm h₂QUALQUER

= 400 g / (18 g / mol)

= 22,22 moles

Moles de NaCl = G de NaCl / PM naCl

= 60 g / (58,5 g / mol)

= 1,03 moles

NaCl é um composto eletrolítico que se dissocia em Na⁺ + Cl^-. Portanto, 1,03 moles de NaCl se dissociam em 1,03 moles de Na⁺ e 1,03 moles de CL^-.

Pode servir você: reação de Maillard

Temos a expressão:

P_v = X_H2O · P_H2Oº

Portanto, não temos a fração molar da água:

X_H2O = Moles de H₂O / (moles de H₂O +moles de na⁺   +   Toupeiras de Cl^-)

= 22,2 moles / 22,22 moles +1,03 toupeiras +1,03 moles

= 0,896

E calculamos P_v:

P_v  = 47,1 mmhg · 0.896

P_v  = 42,20 mmhg

Sendo a diminuição da pressão do vapor devido à presença de cloreto de sódio:

ΔP_v = 47,1 mmhg - 42,20 mmhg

= 4,9 mmhg

Exercício 2

A uma temperatura de -100 ºC o etano (escolha₃CH₃) e o propano (CHO₃CH₂CH₃) Eles são líquidos. A essa temperatura, a pressão de vapor de etano puro (P_Etanoº) é 394 mmHg, enquanto a pressão de vapor de propano puro (p_propanoº) é 22 mmhg. Qual será a pressão do vapor em uma solução que contém quantidades equimolares de ambos os compostos?

A abordagem do problema indica que a solução contém quantidades equimolares dos compostos. Isso implica que a fração molar dos compostos compostos e propano é necessariamente igual a 0,5.

Novamente, a solução vem pela expressão:

P_v  = P_Etano   +   P_propano

Calculamos as pressões parciais do etano e do propano:

P_Etano = P_Etanoº · x_Etano

= 394 mmhg · 0,5

  = 197 mmhg

P_propano  = P_propanoº · x_propano

= 22 mmhg · 0,5

= 11 mmhg

E então finalmente calculamos P_v:

P_v  = P_Etano  +   P_propano

= 197 mmhg +11 mmhg

= 208 mmhg

Referências

1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Química. (8ª ed.). Cengage Learning
2. Wikipedia. (2020). Lei de Rault. Recuperado de: em.Wikipedia.org
3. Helmestine, Anne Marie, Ph.D. (11 de fevereiro de 2020). Definição da lei de Rault em química. Recuperado de: pensamento.com
4. Encyclopædia britannica. (2020). Lei de Rault. Recuperado de: Britannica.com
5. Clark J., Ly i., & Khan s. (18 de maio de 2020). Lei de Rault. Química Librettexts. Recuperado de: química.Librettexts.org