O que é a lei de Raoult?

A lei de Raoult é usada na química para explicar o comportamento dos solventes quando um soluto não volátil é exposto a mudanças de temperatura. Esta lei determina a pressão de vapor de um solvente a uma determinada temperatura em uma solução ideal. A pressão pode ser encontrada usando a fração molar do solvente e multiplicando-a pela pressão de vapor do solvente a uma temperatura específica, quando está em sua forma pura.

Uma fração molar é o número de moles de um solvente dividido pelo número total de moles na solução. Como uma solução é uma combinação de solvente e soluto, o número total de moles são as moles do solvente mais as moles do soluto. Um soluto é o que está sendo dissolvido e um solvente é o que o soluto é dissolvido.

A pressão de vapor resulta de partículas em um líquido escapando do líquido ou evaporando. Partículas com maior energia que estão na superfície do líquido podem escapar. Quanto mais alta a temperatura, mais energia, mais partículas evaporam. Somente as moléculas do solvente escapam da solução porque as moléculas do soluto não têm a mesma tendência de evaporar.

Por exemplo, em uma solução de água salgada, sal é o soluto e água é o solvente. Embora o sal se dissolva na água, ele não se transforma em gás enquanto está na água. Somente a água evapora.

Em um sistema fechado, um equilíbrio é estabelecido. Embora as partículas ainda escapem do líquido, elas não têm para onde ir, então apenas ricocheteiam nas paredes do sistema e acabam retornando ao líquido. As partículas em movimento criam pressão, chamada pressão de vapor saturado.

Em uma forma pura, a superfície de um solvente líquido contém apenas as moléculas do solvente. Em uma solução, no entanto, a superfície contém moléculas do solvente e do soluto. Isso significa que menos partículas escaparão e a pressão do vapor será menor para uma solução do que para o solvente puro. A lei de Raoult explica essa mudança nas partículas que escapam. Usando a fração molar, é teoricamente possível determinar quantas partículas na superfície de uma solução serão capazes de escapar, determinando a pressão de vapor de uma solução.

A mudança na pressão do vapor também afeta os pontos de fusão e ebulição. Nas soluções, o ponto de fusão é geralmente mais baixo e o ponto de ebulição é mais alto do que na forma pura do solvente.

A lei de Raoult assume que a solução que está sendo testada é a solução ideal. Como as soluções ideais são apenas teóricas, a lei de Raoult é usada como lei limitadora. Quanto mais próxima a solução de ser uma solução ideal, mais precisa será a lei de Raoult quando aplicada a essa solução. Soluções extremamente diluídas se comportam quase exatamente como a lei de Raoult afirma, enquanto soluções concentradas não se comportam exatamente como a lei sugere.