Calculadora de la ley de Raoult

La ley de Raoult relaciona la presión de vapor sobre una solución líquida ideal con su composición. Para cada componente volátil, la presión parcial de vapor equivale a su fracción molar en la fase líquida multiplicada por la presión de vapor del componente puro a la misma temperatura. La suma de las presiones parciales da la presión total sobre la mezcla. Esta calculadora realiza esos pasos para dos a cinco componentes y mantiene todas las presiones en la unidad elegida. La fracción molar de un componente es su número de moles dividido entre los moles totales de todos los componentes introducidos. Las fracciones molares son adimensionales y suman uno. Si una solución contiene dos moles de etanol y tres de agua, sus fracciones molares son 0.4 y 0.6. Multiplicar cada fracción por la presión de vapor pura correspondiente da su presión parcial. Con presiones puras de 44.6 y 23.8 mmHg, las contribuciones son 17.84 y 14.28 mmHg, para un total de 32.12 mmHg. No se introduce la temperatura directamente porque la calculadora espera presiones de vapor de componentes puros ya evaluadas a una temperatura común. La presión de vapor pura cambia mucho con la temperatura, por lo que los valores tomados de tablas o calculados con una ecuación de Antoine deben corresponder a la temperatura real del sistema. Las unidades de presión también deben coincidir. Seleccionar kPa o mmHg cambia la etiqueta, pero no convierte los números introducidos, lo que permite trabajar directamente con datos de origen uniformes. La ley de Raoult es exacta para una solución ideal, donde las interacciones entre moléculas distintas se parecen a las de moléculas iguales. Las mezclas químicamente similares, como ciertos pares de hidrocarburos, pueden aproximarse a este comportamiento. Las soluciones reales suelen presentar desviaciones positivas o negativas. Interacciones más débiles entre moléculas distintas pueden elevar la presión de vapor respecto de la predicción ideal, mientras que atracciones más fuertes pueden reducirla. Si estas desviaciones son importantes, se necesitan coeficientes de actividad; además, algunas mezclas forman azeótropos que el cálculo ideal simple no predice correctamente. El método se usa ampliamente como primer modelo para destilación, cálculos de vaporización instantánea, formulación de solventes y análisis de evaporación. Un ingeniero de destilación puede comparar las presiones parciales para saber qué componente se concentra en el vapor. En el laboratorio permite estimar pérdidas de solvente, y en clase vincular la composición líquida con la ley de Dalton para la fase gaseosa. El resultado estima el equilibrio, no la velocidad de evaporación; el flujo de aire, el área, la transferencia de calor y la resistencia a la transferencia de masa determinan la rapidez con que se alcanza. Solo deben introducirse como entradas habituales los componentes líquidos volátiles. Un soluto no volátil, como sal o azúcar, prácticamente no aporta presión de vapor, aunque reduce la fracción molar del solvente. Para un análisis riguroso, incluye todas las especies al determinar las fracciones molares líquidas, usa datos fiables de presión de vapor pura y evalúa la no idealidad. Esta calculadora es adecuada para cálculos transparentes de mezclas ideales, comprobaciones en clase y comparaciones preliminares antes de aplicar un modelo de coeficientes de actividad o una ecuación de estado.