Legge di Raoult e
abbassamento della tensione di vapore

Come si determina l'abbassamento della tensione di vapore e legge di Raoult: formule ed esercizi

La tensione di vapore è la pressione esercitata dalle molecole che evaporano da un liquido in un recipiente chiuso quando la velocità di evaporazione e di condensazione diventano uguali. La tensione di vapore di un liquido, esprime la tendenza delle sue molecole a passare allo stato gassoso.

Se un soluto non volatile viene sciolto in un liquido, ad esempio acqua, diminuisce la tendenza delle molecole dell'acqua (il solvente) ad abbandonare la soluzione e passare allo stato di vapore. La pressione di vapore della soluzione è quindi più bassa della pressione di vapore dell'acqua pura: una soluzione contenente un soluto non volatile presenta sempre una tensione di vapore più bassa di quella del solvente puro.

Legge di Raoult

Il fenomeno descritto è regolato dalla legge di Raoult: la tensione di vapore di una soluzione è direttamente proporzionale alla frazione molare del solvente. In termini matematici:

dove psoluzione e psolvente sono rispettivamente la tensione di vapore della soluzione e del solvente, mentre Xsolvente è la frazione molare del solvente. Poichè si tratta di una soluzione si verifica sempre che Xsolvente < 1 e pertanto anche psoluzione < psolvente.

Ricordando che Xsolvente + Xsoluto = 1 e che quindi Xsolvente = 1 - Xsoluto, si ha:

Esercizio

In 1000 grammi di acqua sono contenuti 100 grammi di glucosio C6H12O6 (Mm = 180 g/mol). Calcolare la tensione di vapore a 28°C di tale soluzione, sapendo che l'acqua pura a 28°C ha una tensione di vapore di 28,35 mmHg.

Calcoliamo il numero delle moli di Glucosio:

nglucosio = gglucosio / Mm = 100 / 180 = 0,55 mol

Calcoliamo il numero delle moli di acqua (Mm = 18 g/mol):

nacqua = gacqua / Mm = 1000 / 18 = 55,5 mol

Le moli totali sono:

ntotali = nglucosio + nacqua = 0,55 + 55,5 = 56,05 mol

La frazione molare del solvente (acqua) è quindi:

Xacqua = nacqua / ntotali = 55,5 / 56,05 = 0,9902

Quindi:

Psoluzione = Psolvente · Xsolvente = 28,35 · 0,9902 = 28,07 mmHg

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