La tensione di vapore e la legge di Raoult

 

La tensione di vapore e la legge di Raoult

La tensione di vapore di un liquido puro, a una certa temperatura , è la pressione che esercita il vapore quando è in equilibrio con il liquido stesso da cui si è formato. L’equilibrio si raggiunge quando il valore della pressione non varia nel tempo.

All’equilibrio la tendenza del liquido a vaporizzare compensa esattamente quella del vapore a condensare.

Se consideriamo un solvente volatile e una soluzione dello stesso solvente con un soluto non volatile, che non si dissocia in ioni. Alla stessa temperatura avremo che la tensione di vapore della soluzione con il soluto volatile è minore rispetto a quella del solo solvente volatile. Quindi possiamo dire che la tensione di vapore diminuisce all’aumentare della quantità di soluto.

La relazione che lega la tensione di vapore del solvente e la concentrazione della soluzione è espressa dalla legge di Raoult.

Tale legge dice che la tensione di vapore di una soluzione il cui soluto non è volatile è direttamente proporzionale alla frazione molare del solvente.

p_{{soluzione}} = p_{{solvente}} • X_{{solvente}}

 

X_{{solvente}}, cioè la frazione molare è il rapporto tra la quantità di moli di un componente della soluzione e la somma delle quantità in moli di tutti i componenti della soluzione (soluto + solvente).

X_{{A}}\frac{n_{{A}}}{n_{{A}}+ n_{{B}}}

La legge di Raoult è valida solo se la soluzione è abbastanza diluita, quindi la sua concentrazione deve essere inferiore a 0,1 M. Le soluzioni per cui vale ciò sono dette soluzioni ideali.

Abbiamo visto che p_{{soluzione}} = p_{{solvente}} • X_{{solvente}} quindi la tensione di vapore è tanto maggiore, quanto più grande la frazione molare del solvente, quindi quanto è meno concentrata la soluzione. Se la tensione di vapore è prossima a zero, la sua tensione di vapore è prossima a quella del solvente puro.

Ovviamente la tensione di vapore è tanto più piccola quanto minore è la frazione molare del solvente, cioè quanto più grande è la frazione molare del soluto.

Sappiamo che la somma delle frazioni molari del solvente e del soluto sono pari a 1 , possiamo dire che la variazione della tensione di vapore (ΔP)= P_{{solvente}} • X_{{soluto}}

Vedi programma di chimica