Hva er Raoults lov?

Raoults lov er brukt i kjemi for å forklare oppførselen til løsningsmidler når et ikke-flyktig løsemiddel utsettes for temperaturendringer. Denne loven bestemmer damptrykket til et løsningsmiddel ved en gitt temperatur i en ideell løsning. Trykket kan bli funnet ved å bruke løsemiddelets molfraksjon og multiplisere det med damptrykket til løsningsmidlet ved en spesifikk temperatur når det er dets rene form.

En molfraksjon er antall mol av et løsningsmiddel dividert med det totale antall mol i løsningen. Siden en løsning er en kombinasjon av et løsningsmiddel og et oppløst stoff, er det totale antall mol oppløsningsmidlets mol pluss løsemiddelets mol. Et løst stoff er det som blir oppløst, og et løsningsmiddel er det som det oppløste.

Damptrykk er resultatet av partikler i en væske som rømmer fra væsken, eller fordamper. Partikler med høyere energi som er på overflaten av væsken kan slippe ut. Jo høyere temperatur, jo mer energi, så jo mer partikler fordamper. Bare løsemiddelets molekyler slipper ut av løsningen fordi løsemiddelets molekyler ikke har samme tendens til å fordampe.

For eksempel, i en løsning av saltvann, er salt det oppløste og vann er løsningsmidlet. Selv om salt løses opp i vannet, endres det ikke til en gass mens du er i vannet. Bare vannet fordamper.

I et lukket system etableres en likevekt. Selv om partikler fremdeles slipper unna væsken, har de ingen vei å gå, så de bare spretter av systemets vegger og til slutt kommer tilbake til væsken. De bevegelige partiklene skaper trykk, kalt mettet damptrykk.

I en ren form inneholder overflaten til et flytende løsningsmiddel bare løsningsmiddelets molekyler. I en løsning inneholder overflaten imidlertid molekyler av løsningsmidlet og oppløsningen. Dette betyr at færre partikler vil slippe ut, og damptrykket vil være mindre for en løsning enn for det rene løsningsmidlet. Raoults lov står for denne endringen i rømming av partikler. Ved bruk av molfraksjonen er det teoretisk mulig å bestemme hvor mange av partiklene på overflaten til en løsning som vil kunne unnslippe, og dermed bestemme dampoppløsningen til en løsning.

Endringen i damptrykk påvirker også smelte- og kokepunkter. I oppløsninger er smeltepunktet generelt lavere og kokepunktet høyere enn i løsemiddelets rene form.

Raoults lov antar at løsningen som testes er en ideell løsning. Siden ideelle løsninger bare er teoretiske, brukes Raoults lov som en begrensende lov. Jo nærmere en løsning er å være en ideell løsning, jo mer nøyaktig vil Raoults lov være når den blir brukt på den løsningen. Ekstremt utvannede løsninger oppfører seg nesten nøyaktig slik som Raoults lov sier, mens konsentrerte løsninger ikke vil oppføre seg helt som loven antyder.