Bajada de presión de vapor
La vista macroscópica
Cuando se agrega un soluto a un solvente, la presión de vapor del solvente (encima de la solución resultante) es menor que la presión de vapor por encima del solvente puro.
La presión de vapor del solvente sobre una solución cambia a medida que cambia la concentración del soluto en la solución (pero no depende de la identidad del solvente o de las partículas de soluto (s) (tipo, tamaño o carga) en la solución )
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Solutos no volátiles
Experimentalmente, sabemos que la presión de vapor del solvente sobre una solución que contiene un soluto no volátil (es decir, un soluto que no tiene una presión de vapor propia) es directamente proporcional a la fracción molar del solvente en la solución. Este comportamiento se resume en la Ley de Raoult :
Psolvent = XsolventPosolvent
dónde:
Psolvent es la presión de vapor del solvente sobre la solución,
Xsolvent es la fracción molar del solvente en la solución, y
Posolvente es la presión de vapor del disolvente puro.
Tenga en cuenta que
- cuando Xsolvent = 1 (solvente puro), Psolvent = Posolvevent , y
- cuando Xsolvent <1 (soluto (s) presente), Psolvent < Posolvent ( es decir, la presión de vapor del solvente sobre la solución es menor que la presión de vapor sobre el solvente puro ).
El siguiente gráfico muestra la presión de vapor de agua (solvente) a 90
o
C como una función de la fracción molar de agua en varias soluciones que contienen sacarosa (un soluto no volátil). Tenga en cuenta que la presión de vapor del agua disminuye a medida que aumenta la concentración de sacarosa.
Solutos volátiles
Un soluto volátil (es decir, un soluto que tiene una presión de vapor propia) contribuirá a la presión de vapor por encima de una solución en la que se disuelve. La presión de vapor sobre una solución que contiene un soluto volátil (o solutos) es igual a la suma de las presiones de vapor del solvente y cada uno de los solutos volátiles.
Psolvent = XsolventPosolvent
Psolute = XsolutePosolute
Psolution = Psolvent + Psolute + … = XsolventPosolvent + XsolutePosolute + …
La vista microscópica
La figura a continuación muestra una vista microscópica de la superficie del agua pura. Tenga en cuenta la interfaz entre el agua líquida (a continuación) y el vapor de agua (arriba).
Solutos no volátiles
Las figuras a continuación ilustran cómo la presión de vapor del agua se ve afectada por la adición del soluto no volátil, NaCl.
Tenga en cuenta que:
- hay menos moléculas de agua en el vapor (es decir, menor presión de vapor) por encima de la solución de NaCl que en el vapor sobre el agua pura, y
- no hay iones de sodio o iones cloruro en el vapor por encima de la solución de NaCl.
Agua pura – vista microscópica.
Solución de NaCl 1.0 M – vista microscópica.
Tenga en cuenta que el sólido iónico, NaCl, produce iones Na + (azul) y iones Cl (verde) cuando se disuelve en agua.
Solutos volátiles
Las siguientes figuras ilustran cómo la presión de vapor del xenón líquido se ve afectada por la adición del soluto volátil, el criptón líquido.
Tenga en cuenta que:
- hay menos átomos de xenón en el vapor (es decir, menor presión de vapor) sobre la solución que en el vapor sobre el xenón líquido puro, y
- hay átomos de criptón en el vapor por encima de la solución (es decir, tanto el criptón como el xenón contribuyen a la presión de vapor por encima de la solución).
Xenón líquido puro : vista microscópica.
Solución Krypton-xenón : vista microscópica (los átomos de criptón se muestran en azul).
fuente: reducción de la presión de vapor
