Hvad er Raoults lov?
Raoults lov bruges i kemi til at forklare opløsningsmidlernes opførsel, når et ikke-flygtigt opløst stof udsættes for temperaturændringer. Denne lov bestemmer damptrykket af et opløsningsmiddel ved en given temperatur i en ideel opløsning. Trykket kan findes ved anvendelse af opløsningsmidlets molfraktion og multipliceret det med damptrykket af opløsningsmidlet ved en specifik temperatur, når det i er dets rene form.
En molfraktion er antallet af mol af et opløsningsmiddel divideret med det samlede antal mol i opløsningen. Da en opløsning er en kombination af et opløsningsmiddel og et opløst stof, er det samlede antal mol opløsningsmidlets mol plus opløsningsmidlets mol. Et opløst stof er det, der opløses, og et opløsningsmiddel er, hvad opløsningen opløses i.
damptryk er resultatet af partikler i en væske, der slipper ud fra væsken eller fordampes. Partikler med højere energi, der er på overfladen af væsken, kan undslippe. Jo højere temperatur, jo mere energi, så jo flere partikler fordamper. KunOpløsningsmidlets molekyler undslipper fra opløsningen, fordi opløste molekyler ikke har den samme tendens til at fordampe.
For eksempel i en opløsning af saltvand er salt opløsningen og vandet er opløsningsmidlet. Selvom salt opløses i vandet, ændres det ikke til en gas, mens den er i vandet. Kun vandet fordamper.
I et lukket system etableres en ligevægt. Selvom partikler stadig undslipper væsken, har de ingen steder at gå hen, så de bare hopper af væggene i systemet og vender til sidst tilbage til væsken. De bevægelige partikler skaber tryk, kaldet mættet damptryk.
I en ren form indeholder overfladen af et flydende opløsningsmiddel kun opløsningsmidlets molekyler. I en opløsning indeholder overfladen imidlertid molekyler af opløsningsmidlet og opløsningen. Dette betyder, at færre partikler vil undslippe, og damptrykket vil være mindre for en løsning end for purene opløsningsmiddel. Raoults lov tegner sig for denne ændring i flugtpartikler. Ved hjælp af molfraktionen er det teoretisk muligt at bestemme, hvor mange af partiklerne på overfladen af en opløsning, der vil være i stand til at flygte, hvilket bestemmer damptrykket af en opløsning.
Ændringen i damptrykket påvirker også smeltning og kogepunkter. I opløsninger er smeltepunktet generelt lavere, og kogepunktet højere end i opløsningsmidlets rene form.
Raoults lov antager, at løsningen, der testes, er en ideel løsning. Da ideelle løsninger kun er teoretiske, bruges Raoults lov som en begrænsende lov. Jo tættere en løsning er på at være en ideel løsning, jo mere nøjagtige Raoults lov vil være, når den anvendes til denne løsning. Ekstremt fortyndede løsninger opfører sig næsten nøjagtigt, som Raoults lov siger, mens koncentrerede løsninger ikke vil opføre sig helt, som loven antyder.