溶液与混合物

拉乌尔定律

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把一杯水放在外面,其中一部分会悄悄变成水汽逃逸——这种逃逸的倾向就是水的蒸气压。现在往里溶些糖。糖分子待在表面,部分挡住了水分子逃出,于是逃出的水分子变少了。拉乌尔定律说的正是这件事:在液体里溶进东西,会降低液体蒸发的难易程度。

干净地说,拉乌尔定律指出:在理想溶液中,每种组分所贡献的蒸气压,等于该纯液体自身的蒸气压乘以它在混合物中的摩尔分数。所以如果水只占分子的 90%(摩尔分数 0.9),它产生的蒸气压就是它单独存在时的 90%。溶质加得越多,溶剂的蒸气压降得越低。

这简短的一句话,是好几个日常现象背后的根基:为什么盐水沸点高一点、凝固点低一点,以及蒸馏如何借助液体挥发性的差异来分离它们。当溶液中分子之间的吸引或排斥不均衡时,真实溶液会偏离这条定律,但对于稀溶液,拉乌尔定律是一个极好的指引。

纯水在 100°C 时蒸气压为 1 atm。溶入不挥发的溶质,使水占分子的 95%,它的蒸气压就降到约 0.95 atm——于是必须加热到 100°C 以上才能沸腾。

溶剂蒸气压 = (纯液体的值)×(溶剂的摩尔分数)。

拉乌尔定律是描述溶剂(主要组分)和理想溶液的模型;亨利定律则是它在稀溶质那一端的对应物。两者都描述溶液上方的蒸气压,但适用于相反的两端——一端溶剂占多,一端溶质极稀。

又称
拉乌尔定律拉午耳定律