Lezione n. 7. Legge di Raoult Legge di Henry Soluzioni ideali Deviazioni dall idealit. idealità. Antonino Polimeno 1

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1 Chmca Fsca Botecnologe santare Lezone n. 7 Legge d Raoult Legge d Henry Soluzon deal Devazon dall dealt dealtà Antonno Polmeno 1

2 Soluzon / comportamento deale - Il dagramma d stato d una soluzone bnara, n cu entramb component sano present n fase vapore, s presenta come un grafco che rporta - n ascssa una varable d composzone della soluzone, per esempo la frazone molare del componente 1, - n ordnata le tenson d vapore de component e la tensone d vapore totale, n ogn punto relatvamente al vapore n equlbro con la soluzone avente la composzone n ascssa. Antonno Polmeno 2

3 Antonno Polmeno 3

4 Comportamento deale - In molt cas, per esempo bromuro d etlene con bromuro d proplene, benzene con cloruro d etlene, benzene con metlbenzene etc. la tensone d vapore d un componente è proporzonale alla sua frazone molare n soluzone - questa è la caratterstca delle soluzon deal. Antonno Polmeno 4

5 Legge d Raoult p p = p x = p x = p = p + p p x + p x ( ) = p + p p x Antonno Polmeno 5

6 Devazon dall dealt dealtà (1) - La maggor parte delle soluzon lqude non segue la legge d Raoult, e presentano devazon negatve o postve dal comportamento deale. - Es. mscele acetone/cloroformo (a) e acetone/cs 2 (b). Antonno Polmeno 6

7 Devazon dall dealt dealtà (2) - Quando x tende a 1 la curva d tensone d vapore per l componente -esmo è tangente alla retta d Raoult per concentrazon molto elevate del componente consderato p = p x x 1 - Quando x tende a 0 può valere ancora una relazone lneare detta legge d Henry p = K x x 0 Antonno Polmeno 7

8 Soluzon deal (1) - Il comportamento delle soluzon vene ora dscusso, come abbamo fatto n precedenza per gas deal, real e le mscele gassose, ntroducendo una legge fsca approprata per l potenzale chmco e deducendo da questa le propretà osservabl de dagramm d stato. = ln µ µ + RT x Antonno Polmeno 8

9 Soluzon deal (2) sol = µ µ vap p µ + RT ln x = µ + RT ln p p K = K x = p µ µ exp[( )/ RT ] Antonno Polmeno 9

10 Soluzon deal (3) - K non dpende dalla composzone - Se la valdtà del comportamento deale è presente anche per x 1 allora K dvene la tensone d vapore del componente puro, e qund s rtrova la legge d Raoult, altrment s trova la legge d Henry - Ne consegue che una soluzone ( cu component sono descrtt dalla relazone date per l potenzale chmco e la cu fase vapore sa una mscela gassosa perfetta), s comporta come una soluzone deale dluta nelle regon n cu uno de component prevale, mentre gl altr sono present a dluzone estrema. Antonno Polmeno 10

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12 - Soluzon deal dlute: un componente segue la legge d Raoult, gl altr la legge d Henry - Soluzon perfette: soluzon deal a tutte le concentrazon Antonno Polmeno 12

13 Soluzon real (1) - Nelle soluzon real, le legg d Raoult/Henry cessano d essere valde. - Il potenzale chmco de component d una soluzone reale dpende da una nuova grandezza, detta attvtà - S devono ntrodurre modell per la dpendenza dalla temperatura, pressone e composzone de potenzal chmc d una soluzone reale - Alcune propretà specfche della soluzone reale dpendono dalla composzone n modo semplce e sono dette collgatve. Antonno Polmeno 13

14 Soluzon real (2) / convenzone I - Consderamo l caso d una soluzone n cu tutt component sono lqud allo stato puro, alla stessa temperatura e pressone della soluzone. Per x 1 l coeffcente d attvtà tende a 1 per defnzone e qund l termne logartmco tende a 0 - D conseguenza µ è l potenzale chmco del componente puro alla temperatura e pressone fssate, che corrsponde allo stato standard o d rfermento rspetto al quale l potenzale chmco del componente n soluzone vene msurato. 1 = + RT ln x lmγ = 1 x µ µ γ Antonno Polmeno 14

15 Soluzon real (3) / convenzone II - Nella maggor parte de cas s deve dstnguere tra solvente e solut, coè tra un componente n eccesso e gl altr component sold o gassos. In questo caso s adotta una dversa convenzone per coeffcent d attvtà del solvente e del soluto. = + RT ln x µ µ γ lm x 0 1 γ 0 = 1 solvente lm x 0 γ = 1 solut Antonno Polmeno 15