溶液與混合物
拉午耳定律
/ rah-OOLZ law /
把一杯水放在外面,其中一部分會悄悄變成水汽逃逸——這種逃逸的傾向就是水的蒸氣壓。現在往裡溶些糖。糖分子待在表面,部分擋住了水分子逃出,於是逃出的水分子變少了。拉午耳定律說的正是這件事:在液體裡溶進東西,會降低液體蒸發的難易程度。
乾淨地說,拉午耳定律指出:在理想溶液中,每種組分所貢獻的蒸氣壓,等於該純液體自身的蒸氣壓乘以它在混合物中的莫耳分數。所以如果水只佔分子的 90%(莫耳分數 0.9),它產生的蒸氣壓就是它單獨存在時的 90%。溶質加得越多,溶劑的蒸氣壓降得越低。
這簡短的一句話,是好幾個日常現象背後的根基:為什麼鹽水沸點高一點、凝固點低一點,以及蒸餾如何借助液體揮發性的差異來分離它們。當溶液中分子之間的吸引或排斥不均衡時,真實溶液會偏離這條定律,但對於稀溶液,拉午耳定律是一個極好的指引。
純水在 100°C 時蒸氣壓為 1 atm。溶入不揮發的溶質,使水佔分子的 95%,它的蒸氣壓就降到約 0.95 atm——於是必須加熱到 100°C 以上才能沸騰。
溶劑蒸氣壓 = (純液體的值)×(溶劑的莫耳分數)。
拉午耳定律是描述溶劑(主要組分)和理想溶液的模型;亨利定律則是它在稀溶質那一端的對應物。兩者都描述溶液上方的蒸氣壓,但適用於相反的兩端——一端溶劑佔多,一端溶質極稀。
又稱
另見