Erdődi Ferenc, Gergely Pál, Vereb György

Általános és bioszervetlen kémia


Raoult törvénye

Az ideális oldatokra érvényes Raoult törvénye, amely szerint egy A és B illékony komponensekbó1 álló oldat felett az egyes komponensek parciális gőznyomása (PA vagy PB) arányos a komponensek oldatbeli móltörtjével (XA vagy XB) és a komponensek tiszta állapotban mért gőznyomásával ( vagy ):
 
és
 
 
Az oldat gőznyomása a komponensek parciális gőznyomásának az összegével adható meg:
 
 
Az oldat felett kialakuló gőz összetétele mindig különbözik az oldat összetételétól, ha a komponensek tiszta állapotban mért gőznyomása különböző. Az oldat felett kialakuló gőz bármely hőmérsékleten az illékonyabb komponensben gazdagabb. Ezen a jelenségen alapul az illékony komponensekből álló folyadékelegyek frakcionált desztillációval történőszétválasztása.
Ideális oldatok gyakorlatilag nem léteznek, de néhány oldat megközelíti az ideális állapotot. Ezek az oldatok általában olyan összetevőkből jönnek létre, amelyek szerkezetükben csak kismértékben térnek el, ilyen pl. a benzol és a toluol vagy a n-heptán és a n-oktán elegye. Ionos oldatok közül azok közelítik meg az ideális állapotot, amelyekben az ionok koncentrációjaolyan alacsony (híg oldatok), hogy azok egymástól függetlenül mozognak és egymásra gyakorolt kölcsönhatásuk elhanyagolható.
A reális oldatok eltérést mutatnak Raoult törvényétől. Az A és B komponensekből képződő oldat esetén az A–B molekulák közötti vonzóerő kisebb vagy nagyobb, mint a tiszta komponensekben az A–A és B–B molekulák közötti vonzóerő.
Ha az A–B molekulák között nagyobb a vonzóerő, mint az A–A és B–B molekulák között, akkor negatív eltérést kapunk a Raoult-törvénytől, azaz a komponensek parciális gőznyomása az oldat felett kisebb, mint ami a móltört és a tiszta állapotban mért gőznyomás alapján számítható. Az ilyen oldatok képződése exoterm folyamat.
Ha az A–B molekulák közötti vonzóerő kisebb, mint az A–A és B–B molekulák között, akkor a Raoult-törvénytől pozitív eltérést tapasztalunk. A komponensek parciális gőznyomása az oldat felett nagyobb, mint amit a komponensek móltörtje és a tiszta állapotban mért gőznyomás alapján számíthatunk. Az ilyen oldatok képződése endoterm folyamat, és a hőmérséklet növelése az oldhatóságot növeli.
 
A Raoult-törvénytől pozitív eltérést mutató oldatok esetén létezik egy olyan oldatösszetétel, amelynél az oldat gőznyomása nagyobb, mint bármelyik komponens tiszta állapotban mért gőznyomása. Az ilyen összetételű oldat alacsonyabb hőmérsékleten forr, mint bármelyik tiszta komponens, azaz ennél az összetételnél az oldat gőznyomása maximumot, forráspontja minimumot ér el. Hasonló megfontolások alapján a Raoult-törvénytől negatív eltérést mutató oldatoknál létezik egy olyan összetétel, ahol az oldatnak forráspont maximuma és gőznyomás minimuma van. A forráspontgörbék minimumának vagy maximumának megfelelő összetételnél a folyadék és a gőz összetétele megegyezik. Ezért az ilyen összetételű elegyek állandó hőmérsékleten forrnak és 0,1 MPa nyomáson nem választhatók szét. Az ilyen állandó forráspontú elegyeket azeotropoknak vagy azeotrop elegyeknek nevezzük. Néhány azeotrop elegy és azok komponenseinek jellemző adatait tünteti fel a 24. táblázat.
 
24. táblázat. Azeotrop elegyek jellemzőadatai
Azeotrop elegy összetevői
A komponensek forráspontja (°CJ
Az azeotrop forráspontja (°C)
A komponensek móltörtje
Etil-alkohol
78.S
78
,2
0.91
Víz
100
,0
0
,09
Etil-alkohol
78.5
65.0
0
,385
Szén-tetraklorid
76
,6
0
,615
Benzol
80
,1
64
,6
0.559
Etil-alkohol
78
,5
0
,218
Víz
100
,0
0
,223
Sósav
-83.7
108.6
0.11
víz
100
,0
0
,89
 
Az azeotrop elegy képzésére hajlamos oldat desztillálásával csak az egyik komponens és az azeotrop elegy választható szét. Az azeotrop összetétel függ a nyomástól. Ha a nyomás változik, az adott azeotroр elegy forráspontja is megváltozik, a gőzben feldúsul az egyik komponens és új azeotrop összetétel alakul ki. Ha a nyomást elég nagy mértékben változtatjuk, mindkét tiszta összetevő elkülöníthető.
 

Általános és bioszervetlen kémia

Tartalomjegyzék


Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 705 1

A könyv feladata, hogy az orvostudományt, gyógyszerésztudományt és biológiát választó egyetemi szak hallgatóit és e téma iránt érdeklődőket megismertesse egyrészt a kémia tudomány alapjaival, az általános kémiával, másrészt a fémek és nemfémes elemek biológiai szerepével, a bioszervetlen kémiával vagy másképp, szervetlen biokémiával.

Hivatkozás: https://mersz.hu/erdoddi-gergely-vereb-altalanos-es-bioszervetlen-kemia//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave