理想溶液

溶液には、溶媒分子間の引力、溶質分子間の引力、溶質と溶媒分子の間の引力という3つの主要な引力があります。

3種類の交互作用のそれぞれの強度の大きさが類似している場合、その解は理想的な解と呼ばれます。

理想的な解は、すべての濃度でラウルトの法則に従います。

トルエンとベンゼンなどの2つの揮発性成分を含む理想的な溶液の場合、各成分の分蒸気圧は、純粋な成分の蒸気圧とそのモル分率の積としてラウルトの法則によって与えられます。

特定の溶液では、トルエンのモル分率は0.4で、ベンゼンのモル分率は0.6です。純トルエンと純ベンゼンの蒸気圧はそれぞれ22 torrと75 torrであるため、この溶液中のトルエンとベンゼンの分圧はそれぞれ8.8 torrと45 torrになります。

全蒸気圧は、各コンポーネントの分圧の合計であり、54 torrに等しくなります。

このような理想的な解の場合、モル分率に対する蒸気圧のプロットは直線になります。

溶液内の分子間力が一様でない場合、その溶液はラウルトの法則から逸脱し、非理想的と呼ばれます。

ベンゼンとメタノール溶液の場合のように、溶液中の溶媒-溶質相互作用が溶媒-溶媒相互作用よりも弱い場合、溶質は純粋な溶媒よりも多くの溶媒粒子を気体状態に逃がすことができます。

したがって、蒸気圧はラウルトの法則によって予測されたものよりも高くなる傾向があります。このような解決策は、ラウルトの法則からの正の逸脱を示しています。

逆に、溶質と溶媒の相互作用が強い溶液では、溶質は溶媒の蒸発を防ぎ、溶液の蒸気圧はラウルトの法則によって予測されるものよりも低くなります。

これは、アセトンとクロロホルムの水溶液で観察され、2つの間の強い水素結合がラウルトの法則からの負の逸脱につながります。