Давление насыщенного пара растворителя

Давление пара над раствором нелетучего вещества в каком-либо растворителе всегда ниже, чем над чистым растворителем при одной и той же температуре. Согласно закону Рауля (I закон ), относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над идеальным раствором нелетучего вещества равно молярной доле растворенного вещества:

, где

Þ -давление пара над чистым растворителем, Па; - давление пара растворителя над раствором нелетучего вещества, Па; / /– абсолютное понижение давления пара над раствором, Па. Величина - относительное понижение давления пара над раствором.

Þ - молярная доля растворенного вещества (Х), которая определяется по формуле: , где - число молей растворенного вещества; - число молей растворителя. Величина – мольная доля растворенного вещества.

Þ Число молей растворенного вещества и растворителя можно находить по формулам: или .

Þ Отсюда можно найти: и

Таким образом, относительное понижение давления пара растворителя над раствором (или депрессия раствора) зависит только от концентрации раствора, но не зависит от температуры. Для разбавленных растворов по сравнению мало и поэтому его величиной в знаменателе уравнения: можно пренебречь и тогда закон Рауля примет вид: .

Закон Рауля точно соблюдается только для идеальных растворов и приближенно для разбавленных реальных растворов: чем разбавленнее раствор, тем более он приближается к идеальному.

2.2. Температура кипения и замерзания растворителя и раствора (II закон Рауля)

Изучая кипение и замерзание растворов, Рауль (1882) установил, что повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания разбавленных растворов неэлектролитов пропорционально моляльности растворов. Эта закономерность называется вторым законом Рауля и его математическим выражением являются уравнения:

- моляльность раствора;

- эбуллиоскопическая постоянная растворителя (от лат. «ebbulire» — выкипать);

- криоскопическая постоянная растворителя (от греч. «криос» - холод);

- температура кипения и замерзания раствора;

– температура кипения и замерзания чистого растворителя.

Постоянные константы и не зависят от природы растворенного вещества, а характеризуют лишь растворитель. Справочные значения констант и для некоторых растворителей приведены в таблице (см. приложение 6).

На измерениях температур кипения и замерзания основаны эбуллиоскопический и криоскопический методы определения молекулярных масс веществ:

Второй закон Рауля иногда называют следствием первого. Ряд ученых подразделяют все закономерности, установленные Раулем на три закона:

1. тоноскопический (понижение давления пара над раствором);

2. криоскопический (понижение температуры замерзания раствора);

3. эбуллиоскопический (повышение температуры кипения раствора).

В целом, обобщенные формулы для разбавленных растворов электролитов и неэлектролитов имеют вид:

Для растворов неэлектролитов	Для растворов электролитов
1. 2. 3. 4.	1. 2. 3. 4.