Concetti Chiave
- La pressione di vapore è la pressione parziale del vapore di una sostanza all'equilibrio tra fase liquida e aeriforme.
- In una soluzione diluita con un soluto non volatile, la tensione di vapore è inferiore a quella del solvente puro, secondo la legge di Raoult.
- La tensione di vapore della soluzione può essere calcolata come la somma delle tensioni dei componenti, ponderata per le loro frazioni molari.
- Per soluzioni diluite, si può semplificare la formula a P_soluzione = X_A * P°_A, dove X_A è la frazione molare del solvente.
- Il termine relativo al soluto non volatile è spesso trascurabile, poiché la sua frazione molare è piccola.
Qual è la definizione di pressione di vapore?
La pressione di vapore (o tensione di vapore) di una sostanza o di una miscela liquida è la pressione parziale (la pressione parziale di un componente di una miscela di gas è la pressione che questo avrebbe qualora occupasse, da solo, il volume a disposizione dell'intera miscela) del suo vapore quando si raggiunge l'equilibrio fra la fase liquida e quella aeriforme.
Si consideri una soluzione diluita del soluto non volatile B nel solvente A, a temperatura costante. La tensione di vapore di una soluzione contenente un soluto non volatile è sempre inferiore a quella del solvente puro. Per la legge di Raoult, la tensione di vapore di una soluzione ideale è pari alla somma delle tensioni di vapore dei componenti, ciascuna moltiplicata per la rispettiva frazione molare nella fase liquida.
Calcolo della tensione di vapore
La tensione di vapore della soluzione è data dalla legge di Raoult:
P_soluzione=P_A+P_B=X_A 〖P°〗_A+X_B 〖P°〗_B
Si può dire che il termine B sia trascurabile, e di conseguenza che X_B 〖P°〗_B sia trascurabile perché:
La soluzione è diluita, quindi X_B è piccolo;
Il soluto è non volatile, quindi 〖P°〗_Bè piccolo.
Di conseguenza si può dire che:
P_soluzione≅X_A 〖P°〗_A
P_soluzione=X_A 〖P°〗_A
Poiché X_A=1-X_B si può dire che:
P_soluzione=(1-X_B ) 〖P°〗_A=〖P°〗_A-X_B 〖P°〗_A
Da cui si ricava:
(〖P°〗_A-P)/〖P°〗_A =∆P/〖P°〗_A =X_B
Dove ∆P è l’abbassamento relativo della tensione di vapore della soluzione, 〖P°〗_A è la tensione di vapore del solvente puro, X_B è la frazione molare del soluto B.
Domande da interrogazione
- Cos'è la pressione di vapore e come si raggiunge l'equilibrio tra le fasi?
- Qual è la legge che regola il calcolo della tensione di vapore in una soluzione?
- Come si semplifica il calcolo della tensione di vapore in una soluzione diluita?
La pressione di vapore è la pressione parziale del vapore di una sostanza quando si raggiunge l'equilibrio tra la fase liquida e quella aeriforme. In una soluzione diluita di un soluto non volatile, la tensione di vapore è sempre inferiore a quella del solvente puro.
La tensione di vapore di una soluzione ideale è calcolata secondo la legge di Raoult, che afferma che la tensione di vapore della soluzione è la somma delle tensioni di vapore dei componenti, ciascuna moltiplicata per la rispettiva frazione molare nella fase liquida.
In una soluzione diluita, il termine relativo al soluto non volatile è trascurabile, permettendo di semplificare il calcolo della tensione di vapore a P_soluzione ≅ X_A 〖P°〗_A, dove X_A è la frazione molare del solvente.
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