HUKUM RAOULT: ADA APA, PENYIMPANGAN POSITIF DAN NEGATIF - KIMIA - 2025

The Raoult diusulkan oleh kimiawan Perancis François-Marie Raoult pada tahun 1887, dan berfungsi untuk menjelaskan perilaku tekanan uap larutan dari dua (biasanya ideal) zat bercampur sesuai dengan tekanan uap parsial dari masing-masing komponen hadir dalam hal ini.

Ada hukum kimia yang digunakan untuk mendeskripsikan perilaku zat dalam kondisi berbeda dan menjelaskan fenomena di mana zat tersebut terlibat, dengan menggunakan model matematika yang terbukti secara ilmiah. Hukum Raoult adalah salah satunya.

François-Marie Raoult

Menggunakan penjelasan berdasarkan interaksi antara molekul gas (atau cairan) untuk memprediksi perilaku tekanan uap, hukum ini digunakan untuk mempelajari solusi non-ideal atau nyata, asalkan koefisien yang diperlukan untuk memperbaiki model dipertimbangkan. matematis dan menyesuaikannya dengan kondisi non-ideal.

Terdiri dari apa?

Hukum Raoult didasarkan pada asumsi bahwa solusi yang terlibat berperilaku ideal: ini terjadi karena hukum ini didasarkan pada gagasan bahwa gaya antarmolekul antara molekul yang berbeda sama dengan gaya yang ada di antara molekul yang serupa (yang tidak begitu akurat pada kenyataannya).

Faktanya, semakin dekat suatu solusi mendekati idealitas, semakin besar peluang yang dimilikinya untuk memenuhi karakteristik yang diusulkan oleh undang-undang ini.

Hukum ini menghubungkan tekanan uap suatu larutan dengan zat terlarut yang tidak mudah menguap, yang menyatakan bahwa tekanan tersebut akan sama dengan tekanan uap zat terlarut murni pada suhu tersebut, dikalikan dengan fraksi molnya. Ini dinyatakan dalam istilah matematika untuk satu komponen sebagai berikut:

P _i = Pº _i . X _i

Dalam ungkapan ini P _i sama dengan tekanan uap parsial komponen i dalam campuran gas, Pº _i adalah tekanan uap murni komponen i, dan X _i adalah fraksi mol komponen i dalam campuran.

Dengan cara yang sama, ketika ada beberapa komponen dalam suatu larutan dan mereka telah mencapai keadaan kesetimbangan, tekanan uap total dari larutan dapat dihitung dengan menggabungkan hukum Raoult dengan Dalton:

P = Pº _A X _A + Pº _B X _B + Pº _C X _c …

Demikian juga, dalam larutan yang hanya terdapat satu zat terlarut dan pelarut, hukum dapat dirumuskan seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

P _A = (1-X _B ) x Pº _A

Penyimpangan positif dan negatif

Larutan yang dapat dipelajari dengan hukum ini biasanya harus berperilaku ideal, karena interaksi antara molekulnya kecil dan memungkinkan sifat yang sama untuk diasumsikan di seluruh larutan tanpa kecuali.

Namun, solusi ideal praktis tidak ada dalam kenyataan, jadi dua koefisien harus dimasukkan ke dalam kalkulasi yang mewakili interaksi antarmolekul. Ini adalah koefisien fugacity dan koefisien aktivitas.

Dalam pengertian ini, penyimpangan sehubungan dengan hukum Raoult diartikan sebagai positif atau negatif, bergantung pada hasil yang diperoleh pada saat itu.

Penyimpangan positif

Penyimpangan positif sehubungan dengan hukum Raoult terjadi ketika tekanan uap larutan lebih besar dari yang dihitung dengan hukum Raoult.

Ini terjadi ketika gaya kohesi antara molekul serupa lebih besar dari gaya yang sama antara molekul yang berbeda. Dalam hal ini, kedua komponen lebih mudah menguap.

Deviasi ini terlihat pada kurva tekanan uap sebagai titik maksimum dalam komposisi tertentu, membentuk azeotrop positif.

Azeotrop adalah campuran cairan dari dua atau lebih senyawa kimia yang berperilaku seolah-olah tersusun dari satu komponen dan menguap tanpa mengubah komposisinya.

Penyimpangan negatif

Penyimpangan negatif sehubungan dengan hukum Raoult terjadi ketika tekanan uap campuran lebih rendah dari yang diharapkan setelah dihitung dengan hukum.

Penyimpangan ini muncul ketika gaya kohesi antara molekul campuran lebih besar dari gaya rata-rata antara partikel cairan dalam keadaan murni.

Jenis penyimpangan ini menghasilkan retensi setiap komponen dalam keadaan cairnya oleh gaya tarik yang lebih besar daripada gaya zat dalam keadaan murni, sehingga tekanan parsial uap dalam sistem berkurang.

Azeotrop negatif dalam kurva tekanan uap menunjukkan titik minimum, dan menunjukkan afinitas antara dua atau lebih komponen yang terlibat dalam campuran.

Contoh

Hukum Raoult biasanya digunakan untuk menghitung tekanan suatu larutan berdasarkan gaya antarmolekulnya, membandingkan nilai yang dihitung dengan nilai nyata untuk menyimpulkan jika ada penyimpangan dan jika harus positif atau negatif. Di bawah ini adalah dua contoh penggunaan hukum Raoult:

Campuran dasar

Campuran berikut, yang terdiri dari propana dan butana, mewakili perkiraan tekanan uap, dan kita dapat mengasumsikan bahwa kedua komponen ditemukan dalam proporsi yang sama di dalamnya (50-50), pada suhu 40 ºC:

X _propana = 0,5

Pº _propana = 1352,1 kPa

X _butana = 0,5

Pº _butana = 377,6 kPa

Itu dihitung dengan hukum Raoult:

_Campuran P = (0,5 x 377,6 kPa) + (0,5 x 1352,1 kPa)

Yang seperti itu:

_Campuran P = 864,8 kPa

Campuran biner dengan zat terlarut yang tidak mudah menguap

Terkadang zat terlarut dalam campuran tidak mudah menguap, sehingga hukum digunakan untuk memahami perilaku tekanan uap.

Diberikan campuran air dan gula dalam proporsi masing-masing 95% dan 5%, dan dalam kondisi suhu normal:

X _air = 0,95

Pº _air = 2,34 kPa

X _gula = 0,05

Pº _gula = 0 kPa

Itu dihitung dengan hukum Raoult:

_Campuran P = (0,95 x 2,34 kPa) + (0,05 x 0 kPa)

Yang seperti itu:

_Campuran P = 2.22 kPa

Jelas telah terjadi penurunan tekanan uap air karena pengaruh gaya antarmolekul.

Referensi

1. Anne Marie Helmenstine, P. (nd). Definisi Hukum Raoult. Diperoleh dari thinkco.com
2. ChemGuide. (sf). Hukum Raoult dan Larutan Non-Volatile. Diperoleh dari chemguide.co.uk
3. LibreTexts. (sf). Hukum Raoult dan Campuran Ideal Cairan. Diperoleh dari chem.libretexts.org
4. Neutrium. (sf). Hukum Raoult. Diperoleh dari neutrium.net
5. Wikipedia. (sf). Hukum Raoult. Diperoleh dari en.wikipedia.org