Идеальные растворы

Согласно закону Рауля, парциальное давление пара растворителя в растворе раствор равно или равно давлению пара чистого растворителя, умноженному на его долю моль в раствор. Тем не менее, закон Рауля действителен только для идеальных решений. Для того чтобы раствор был идеальным, взаимодействие растворителей и растворителей должно быть столь же сильным, как взаимодействие растворителей и растворителей. Это говорит о том, что и растворённое вещество, и растворитель будут использовать такое же количество энергии, чтобы выйти на фазу пара, как когда они находятся в чистом состоянии. Это возможно только в том случае, если различные компоненты раствор химически схожи, как в случае с бензолом и толуеном или гексаном и гептаном.

Поскольку многие решения не имеют однородного силы притяжения, давление паров этих решений отклоняется от давления, прогнозируемого законом Рауля. Например, когда этанол растворяется в воде, между молекулами воды и молекулами этанола есть сильные аттракционы. Эти силы притяжения, как правило, замедляют потерю молекул воды с поверхности раствор. Однако, если раствор достаточно разбавлен, поверхность будет иметь больше молекул воды. Некоторые из этих молекул поверхностной воды могут быть не окружены молекулами этанола и все еще могут выйти в фазу пара с той же скоростью, что и в чистой воде. Говорят, что такие разбавленные решения подходят к идеальному поведению.

Для неидеальных решений отклонение от закона Рауля может быть либо отрицательным, либо положительным. Отрицательное отклонение происходит, когда давление паров ниже ожидаемого в соответствии с законом Рауля. раствор воды и соляной кислоты имеет отрицательное отклонение, так как водородные связи между водой и соляной кислотой препятствуют испарению поверхностных молекул воды с такой же легкостью.

В качестве альтернативы, положительное отклонение возникает, когда притяжение между молекулами каждого компонента, будь то растворитель-растворитель или растворитель, превышает притяжение между растворителем и растворённое вещество. В таких решениях оба компонента могут легко выйти в фазу пара. Примером положительного отклонения является раствор бензола и метанола, поскольку межмолекулярные силы между бензолом и метанолом слабее, чем в чистом метаноле.