Hvad er Raoults lov?
Raoults lov anvendes i kemi til at forklare opførslen af opløsningsmidler, når et ikke-flygtigt opløst stof udsættes for temperaturændringer. Denne lov bestemmer opløsningsmidlets damptryk ved en given temperatur i en ideel opløsning. Trykket kan findes ved at bruge opløsningsmidlets molfraktion og multiplicere det med opløsningsmidlets damptryk ved en bestemt temperatur, når det 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 det, det opløste stof opløses i.
Damptryk er resultatet af partikler i en væske, der slipper ud fra væsken eller fordamper. Partikler med højere energi, der er på væskeoverfladen, kan undslippe. Jo højere temperatur, jo mere energi, så jo flere partikler fordampes. Kun opløsningsmidlets molekyler slipper ud af opløsningen, fordi opløstes molekyler ikke har den samme tendens til at fordampe.
For eksempel i en opløsning af saltvand er salt det opløste, og vand er opløsningsmidlet. Selvom salt opløses i vandet, ændres det ikke til en gas, mens det er i vandet. Kun vandet fordamper.
I et lukket system etableres en ligevægt. Selvom partikler stadig undslipper væsken, har de ingen steder at gå, så de bare hopper ud af systemets vægge og til sidst vender 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 det opløste stof. Dette betyder, at færre partikler slipper ud, og damptrykket vil være mindre for en opløsning end for det rene opløsningsmiddel. Raoults lov står for denne ændring i undslippende partikler. Ved hjælp af mole-fraktionen er det teoretisk muligt at bestemme, hvor mange af partiklerne på overfladen af en opløsning, der vil være i stand til at slippe ud, hvilket således bestemmer en opløsnings damptryk.
Ændringen i damptryk påvirker også smelte- 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 at være en ideel løsning, desto mere nøjagtige vil Raoults lov være, når den anvendes på den løsning. Ekstremt fortyndede løsninger opfører sig næsten nøjagtigt som Raoults lov hedder, mens koncentrerede løsninger ikke opfører sig helt, som loven antyder.