Prawo Raoulta. Lbuliometria i kriometria

Roztwory nienasycone substancji nielotnych w lotnym rozpuszczalniku są układami dwuskładnikowymi i dwufazowymi, a więc dwu- zmiennymi. W określonej temperaturze można jeszcze w pewnych granicach zmienić skład roztworu, który decyduje o prężności pary rozpuszczalnika nad roztworem. Reguła faz nic nie mówi, w jaki sposób skład roztworu wpływa na prężność pary. Wiadomości o tym dostarczyły badania Raoulta (1886), który stwierdził, że prężność pary nad roztworem substancji nielotnej (p) jest zawsze mniejsza niż nad czystym rozpuszczalnikiem w tej samej temperaturze (p0). Jeśli stężenie roztworu jest niewielkie, to względne obniżenie prężności pary rozpuszczalnika nad roztworem substancji nielotnej równa się ułamkowi molowemu substancji rozpuszczonej. Matematycznie prawo Raoulta wyraża się wzorem następującym: gdzie Ti oznacza liczbę moli substancji rozpuszczonej, a n0 —liczbę moli rozpuszczalnika. Dla roztworów rozcieńczonych, gdzie nu >> n, można odrzucić w mianowniku liczbę moli substancji rozpuszczonej, przez co równanie przyjmie postać nieco prostszą:

Jeśli znany jest ciężar cząsteczkowy rozpuszczalnika M0 i jeśli oznaczy się doświadczalnie prężność pary nad czystym rozpuszczalnikiem i nad roztworem zawierającym m g substancji rozpuszczonej w ną, g rozpuszczalnika, będzie można z tego równania obliczyć ciężar cząsteczkowy substancji rozpuszczonej M.

Dokładny pomiar prężności pary nasyconej jest zadaniem eksperymentalnym dość trudnym. Dlatego zamiast porównywać ze sobą prężności pary rozpuszczalnika i roztworu w jednakowej temperaturze (pomiary izotermiezne) wygodniej jest oznaczać temperatury, w jakich te ciecze osiągają jednakową prężność pary, tzn. wrą pod jednakowym ciśnieniem, np. ciśnieniem 760 mm Hg (pomiary izobaryczne). Temperatura wrzenia daje się oznaczyć dokładniej i w sposób nierównie prostszy niż prężność pary. Z rysunku 23 nietrudno wywnioskować,