Vad är Raoults lag?

Raoults lag används i kemi för att förklara lösningsmedlets beteende när en icke-flyktig löslig substans utsätts för temperaturförändringar. Denna lag bestämmer ångtrycket för ett lösningsmedel vid en given temperatur i en idealisk lösning. Trycket kan hittas genom att använda lösningsmedlets molfraktion och multiplicera det med lösningsmedlets ångtryck vid en specifik temperatur när det är dess rena form.

En molfraktion är antalet mol av ett lösningsmedel dividerat med det totala antalet mol i lösningen. Eftersom en lösning är en kombination av ett lösningsmedel och ett löst ämne är det totala antalet mol lösningsmedlets mol plus solutens mol. En löst ämne är det som löses och ett lösningsmedel är det som det lösta ämnet löses i.

Ångtrycket är resultatet av partiklar i en vätska som rinner ut från vätskan eller avdunstar. Partiklar med högre energi som finns på vätskans yta kan fly. Ju högre temperatur, desto mer energi, så desto fler partiklar förångas. Endast lösningsmedlets molekyler flyr från lösningen eftersom lösningsmedlets molekyler inte har samma tendens att avdunsta.

Till exempel i en lösning av saltvatten är salt det lösta ämnet och vatten är lösningsmedlet. Även om salt upplöses i vattnet, förändras det inte till en gas i vattnet. Endast vattnet avdunstar.

I ett slutet system etableras en jämvikt. Även om partiklar fortfarande undviker vätskan, har de ingenstans att gå, så de studsar bara från väggarna i systemet och så småningom återgår till vätskan. De rörliga partiklarna skapar tryck, kallad mättat ångtryck.

I en ren form innehåller ytan på ett flytande lösningsmedel endast lösningsmedlets molekyler. I en lösning innehåller ytan emellertid molekyler av lösningsmedlet och det lösta ämnet. Detta innebär att färre partiklar kommer ut och ångtrycket blir mindre för en lösning än för det rena lösningsmedlet. Raoults lag redogör för denna förändring i undvikande partiklar. Med användning av molfraktionen är det teoretiskt möjligt att bestämma hur många av partiklarna på en lösnings yta kommer att kunna undkomma och därmed bestämma en lösningas ångtryck.

Förändringen i ångtrycket påverkar också smält- och kokpunkter. I lösningar är smältpunkten i allmänhet lägre och kokpunkten högre än i lösningsmedlets rena form.

Raoults lag antar att lösningen som testas är en idealisk lösning. Eftersom idealiska lösningar endast är teoretiska, används Raoults lag som en begränsande lag. Ju närmare en lösning är att vara en idealisk lösning, desto mer exakta kommer Raoults lag att tillämpas när den tillämpas på den lösningen. Extremt utspädda lösningar uppträder nästan exakt som Raoults lag säger, medan koncentrerade lösningar inte kommer att bete sig riktigt som lagen antyder.