Ley de Raoult
Presión de vapor parcial de un componente en una solución ideal.
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Core idea
Overview
La Ley de Raoult establece que la presión de vapor parcial de un componente en una solución ideal es igual al producto de su fracción molar en la fase líquida y la presión de vapor del componente puro. Este principio asume que las fuerzas intermoleculares entre moléculas diferentes son iguales a las entre moléculas similares en las sustancias puras.
When to use: Aplica esta ecuación al analizar mezclas ideales donde los componentes tienen estructuras químicas y tamaños moleculares similares. Es más precisa para soluciones diluidas o mezclas de líquidos no polares como benceno y tolueno a presiones bajas a moderadas.
Why it matters: Esta ley proporciona la base teórica para propiedades coligativas como la disminución de la presión de vapor y la elevación del punto de ebullición. Es una herramienta crítica para los ingenieros químicos que diseñan procesos de destilación para separar mezclas químicas basándose en la volatilidad.
Symbols
Variables
= Mole Fraction, ^* = Pure Vapour Pressure, = Partial Pressure
Walkthrough
Derivation
Fórmula: Ley de Raoult
En una solución ideal, la presión de vapor parcial de un componente es igual a su fracción molar multiplicada por la presión de vapor del componente puro.
- La solución es ideal: las fuerzas intermoleculares A–A, B–B y A–B son similares.
- La temperatura es constante.
Establecer la ley:
La presión parcial es igual a la fracción molar multiplicada por la presión de vapor del componente puro.
Result
Source: Standard curriculum — A-Level Chemistry (Raoult’s law)
Free formulas
Rearrangements
Solve for
Despejar xi
Reorganice la ley de Raoult, , para resolver la fracción molar () de un componente en una solución, dada su presión parcial () y la presión de vapor del componente puro ().
Difficulty: 2/5
Solve for
Despejar Pi^*
Reordena la ecuación para despejar Pist.
Difficulty: 2/5
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Visual intuition
Graph
La gráfica es una línea recta que pasa por el origen con una pendiente igual a __EE_SYM_0000__. Dado que __EE_SYM_0001__ es directamente proporcional a __EE_SYM_0002__, duplicar la fracción molar produce un aumento proporcional en la presión parcial.
Graph type: linear
Why it behaves this way
Intuition
Imagine la superficie de una mezcla líquida donde las moléculas de diferentes componentes están distribuidas aleatoriamente; la presión parcial de un componente sobre el líquido es proporcional a su fracción en la superficie y su
Free study cues
Insight
Canonical usage
Asegúrese de usar unidades de presión consistentes para todos los términos de presión y que la fracción molar sea adimensional.
Dimension note
La fracción molar () es una cantidad adimensional que representa la razón de moles de un componente con respecto al total de moles en la mezcla.
One free problem
Practice Problem
Una solución química contiene un componente con una fracción molar de 0.60. Si la presión de vapor del componente puro a esta temperatura es de 120.0 mmHg, calcula la presión de vapor parcial ejercida por este componente en la mezcla.
Hint: Multiplica la fracción molar dada por la presión de vapor de la sustancia pura.
The full worked solution stays in the interactive walkthrough.
Where it shows up
Real-World Context
Al predecir vapor pressure above a water-ethanol mixture, Raoult's law se utiliza para calcular Partial Pressure from Mole Fraction and Pure Vapour Pressure. El resultado importa porque ayuda a verificar cargas, márgenes o tamaños de componentes antes de que un diseño sea considerado seguro.
Study smarter
Tips
- Asegúrate de que la fracción molar (xi) se refiera específicamente a la fase líquida de la mezcla.
- La presión de vapor de la sustancia pura (Pist) debe determinarse exactamente a la misma temperatura que la solución.
- En soluciones no ideales, ocurren desviaciones si las fuerzas atractivas entre diferentes moléculas son significativamente más fuertes o más débiles que las de los estados puros.
Avoid these traps
Common Mistakes
- Aplicar a soluciones no ideales sin corrección.
- Confundir presión parcial y total.
Common questions
Frequently Asked Questions
En una solución ideal, la presión de vapor parcial de un componente es igual a su fracción molar multiplicada por la presión de vapor del componente puro.
Aplica esta ecuación al analizar mezclas ideales donde los componentes tienen estructuras químicas y tamaños moleculares similares. Es más precisa para soluciones diluidas o mezclas de líquidos no polares como benceno y tolueno a presiones bajas a moderadas.
Esta ley proporciona la base teórica para propiedades coligativas como la disminución de la presión de vapor y la elevación del punto de ebullición. Es una herramienta crítica para los ingenieros químicos que diseñan procesos de destilación para separar mezclas químicas basándose en la volatilidad.
Aplicar a soluciones no ideales sin corrección. Confundir presión parcial y total.
Al predecir vapor pressure above a water-ethanol mixture, Raoult's law se utiliza para calcular Partial Pressure from Mole Fraction and Pure Vapour Pressure. El resultado importa porque ayuda a verificar cargas, márgenes o tamaños de componentes antes de que un diseño sea considerado seguro.
Asegúrate de que la fracción molar (xi) se refiera específicamente a la fase líquida de la mezcla. La presión de vapor de la sustancia pura (Pist) debe determinarse exactamente a la misma temperatura que la solución. En soluciones no ideales, ocurren desviaciones si las fuerzas atractivas entre diferentes moléculas son significativamente más fuertes o más débiles que las de los estados puros.
References
Sources
- Atkins' Physical Chemistry
- Wikipedia: Raoult's law
- Bird, Stewart, Lightfoot, Transport Phenomena
- IUPAC Gold Book: 'mole fraction'
- IUPAC Gold Book: 'partial pressure'
- Bird, Stewart, Lightfoot - Transport Phenomena
- Atkins' Physical Chemistry (11th ed.)
- IUPAC Gold Book (entry for 'Raoult's law', 'ideal solution')