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Ley de Raoult para soluciones ideales

1887
  • François-Marie Raoult
19th-century laboratory experiment illustrating Raoult's Law in physical chemistry.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

La ley de Raoult establece que la presión de vapor parcial presión de cada componente en una mezcla ideal de líquidos es igual al presión de vapor del componente puro multiplicado por su fracción molar en la mezcla líquida. La fórmula que rige es [latex]P_i = P_i^* x_i[/latex], donde [latex]P_i[/latex] es la presión parcial del componente, [latex]P_i^*[/latex] es su presión de vapor puro y [latex]x_i[/latex] es su fracción molar.

Raoult’s law is a fundamental principle in physical chemistry that describes the presión de vapor of an solución ideal. An ideal solution is one where the intermolecular forces between different chemical species are the same as those between identical species. The law is expressed mathematically as [latex]P_i = P_i^* x_i[/latex]. Here, [latex]P_i[/latex] represents the partial vapor pressure of component ‘i’ above the solution, [latex]P_i^*[/latex] is the vapor pressure of the pure component ‘i’ at the same temperature, and [latex]x_i[/latex] is the mole fraction of component ‘i’ in the liquid phase.

Esta relación implica que disolver un soluto no volátil ([latex]P_{soluto}^* = 0[/latex]) en un disolvente reducirá la presión de vapor del disolvente, ya que su fracción molar [latex]x_{disolvente}[/latex] será inferior a 1. Para una solución con múltiples componentes volátiles, la presión de vapor total por encima de la solución se puede calcular sumando las presiones parciales de cada componente, de acuerdo con la ley de presiones parciales de Dalton: [latex]P_{total} = \sum_i P_i = \sum_i P_i^* x_i[/latex]. Este principio es la base teórica de la destilación fraccionada, un proceso que separa líquidos con diferentes puntos de ebullición. El componente con la presión de vapor puro más alta ([latex]P_i^*[/latex]) estará más concentrado en la fase de vapor que en la fase líquida, lo que permite su separación.

UNESCO Nomenclature: 2209
– Química física

Tipo

Sistema abstracto

Ruptura

Fundacional

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Ley de Dalton de las presiones parciales
  • La ley de Avogadro y el concepto de mol
  • Clausius-Clapeyron Relación que describe la dependencia de la presión de vapor con respecto a la temperatura.
  • Los primeros estudios sobre soluciones y mezclas realizados por científicos como Thomas Graham

Aplicaciones

  • destilación fraccionada de petróleo crudo
  • Cálculo de propiedades coligativas como la elevación del punto de ebullición
  • diseño de procesos de separación química
  • Predicción del equilibrio vapor-líquido en la industria química
  • modelado de aerosoles atmosféricos

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

  • Desarrollo de sistemas avanzados de destilación por membrana para la purificación de agua
  • Creación de parches autorreguladores de administración de fármacos basados ​​en gradientes de presión de vapor
  • Diseño de disolventes ecológicos con volatilidad predecible para la química verde
  • Formulación de e-líquido multicomponente para vapear con suministro preciso de nicotina.
  • Ingeniería de nuevos refrigerantes con propiedades optimizadas de equilibrio vapor-líquido
  • Software de modelado predictivo para la formulación de perfumes para controlar la liberación de aromas.
  • Sistemas automatizados para controlar los procesos de fermentación mediante la monitorización de la presión de vapor de etanol.
  • Desarrollo de sensores para detectar adulteraciones en combustibles basados ​​en análisis de presión de vapor
  • Creación de envases de alimentos inteligentes que indican el deterioro al detectar cambios en los compuestos volátiles.
  • Diseño de sistemas de captación de humedad atmosférica mediante soluciones higroscópicas
Relacionado con: ley de Raoult, solución ideal, presión de vapor, presión parcial, fracción molar, química física, termodinámica, mezcla líquida, volátil, ley de Dalton.

Contexto histórico

Ley de Raoult para soluciones ideales

1882-01-01
1884
1885
1887
1889
1890
1890
1882-01-01
1883
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1889
1890
1890

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

décimo año aniversario

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