Calculadora da lei de Raoult

A lei de Raoult relaciona a pressão de vapor acima de uma solução líquida ideal à sua composição. Para cada componente volátil, a pressão parcial de vapor é igual à fração molar na fase líquida multiplicada pela pressão de vapor do componente puro na mesma temperatura. A soma de todas as pressões parciais fornece a pressão total acima da mistura. Esta calculadora realiza essas etapas para dois a cinco componentes e mantém todas as pressões na unidade selecionada. A fração molar de um componente é seu número de mols dividido pelo total de mols de todos os componentes informados. As frações molares são adimensionais e somam um. Se uma solução contém dois mols de etanol e três mols de água, suas frações molares são 0.4 e 0.6. Multiplicar cada fração pela pressão de vapor pura correspondente fornece a pressão parcial. Com pressões puras de 44.6 e 23.8 mmHg, as contribuições são 17.84 e 14.28 mmHg, totalizando 32.12 mmHg. A temperatura não é informada diretamente porque a calculadora espera pressões de vapor de componentes puros já avaliadas em uma temperatura comum. A pressão de vapor pura varia bastante com a temperatura; portanto, os valores retirados de tabelas ou calculados por uma equação de Antoine devem corresponder à temperatura real do sistema. As unidades de pressão também precisam ser consistentes. Selecionar kPa ou mmHg muda o rótulo exibido, mas não converte os números inseridos, permitindo trabalhar diretamente com dados de origem uniformes. A lei de Raoult é exata para uma solução ideal, em que as interações entre moléculas diferentes se assemelham às interações entre moléculas iguais. Misturas quimicamente semelhantes, como alguns pares de hidrocarbonetos, podem se aproximar desse comportamento. Soluções reais costumam apresentar desvios positivos ou negativos. Interações mais fracas entre moléculas diferentes podem elevar a pressão de vapor acima da previsão ideal, enquanto atrações mais fortes podem reduzi-la. Quando esses desvios são importantes, são necessários coeficientes de atividade; algumas misturas também formam azeótropos que cálculos ideais simples não preveem corretamente. O método é muito usado como modelo inicial para destilação, cálculos de vaporização flash, formulação de solventes e análise de evaporação. Um engenheiro de destilação pode comparar pressões parciais para entender qual componente se concentra no vapor. No laboratório, é possível estimar perdas de solvente, e estudantes podem relacionar a composição líquida à lei de Dalton para a fase gasosa. O resultado é uma estimativa de equilíbrio, não uma taxa de evaporação; fluxo de ar, área, transferência de calor e resistência à transferência de massa determinam a rapidez com que o equilíbrio é atingido. Apenas componentes líquidos voláteis devem ser representados como entradas comuns. Um soluto não volátil, como sal ou açúcar, praticamente não contribui para a pressão de vapor, embora reduza a fração molar do solvente. Para um trabalho rigoroso, inclua todas as espécies ao determinar as frações molares líquidas, use dados confiáveis de pressão de vapor pura e avalie a não idealidade. Esta calculadora é mais indicada para cálculos transparentes de misturas ideais, conferências em sala de aula e comparações preliminares antes de aplicar um modelo de coeficientes de atividade ou uma equação de estado.