Fachgebiet - Thermodynamik

Das Raoult'sche Gesetz (Francois Raoult) beschreibt ein Zweiphasensystem aus einer flüssigen Phase und ihrem Dampf. Die Phasen enthalten zwei chemische Komponenten.

Zunächst soll das Phasensystem aus einer flüssigen Lösung und der Dampf nur aus Lösungsmittel bestehen, da die gelöste Komponente schwer flüchtig sein soll. Die relative Dampfdruckerniedrigung des Lösungsmittels ist dann gleich dem Molenbruch des Gelösten in der Lösung:

$$\frac{p_1^0-p_1}{p_1^0}=\frac{\Delta p}{p_1^0}=x_2\begin{array}{l}{p}_1^0=\text{Dampfdruck des reinen Lösungsmittels}\\ p_1=\text{Dampfdruck des Lösungsmittels der Lösung}\\ \Delta p=\text{absolute Dampfdruckerniedrigung}\\ \frac{\Delta p}{p_1^0}=\text{relative Dampfdruckerniedrigung}\\ x_2=\text{Molenbruch des Gelösten in der Lösung}\end{array}$$

Die Dampfdruckerniedrigung einer wässrigen Kochsalz- oder Zucker-Lösung z.B. hängt nur vom Molenbruch des Gelösten und nicht von dessen chemischen Eigenschaften ab.

Die Anwendung des Raoult'schen Gesetzes für eine ideale Mischung aus zwei flüssigen, flüchtigen Komponenten und ihrem Dampf ergibt:

$$\begin{array}{l}\frac{p_1^0-p_1}{p_1^0}=x_2=1-x_1\\ \frac{p_2^0-p_2}{p_2^0}=x_1=1-x_2\\ \Rightarrow \frac{p_1}{p_1^0}=x_1\text{und}\frac{p_2}{p_2^0}=x_2\end{array}\begin{array}{l}{x}_1\text{,}{x}_2=\text{Molenbrüche der flüssigen Phase}\\ p_1\text{,}{p}_2=\text{Partialdrucke der Dampfphase}\\ p_1^0\text{,}{p}_2^0=\text{Dampfdrucke der reinen Komponenten}\end{array}$$

Eine ideale Mischung wird z.B. von Benzen (Benzol) und Toluen (Toluol) gebildet. Der Gesamtdruck und die Zusammensetzung der Dampfphase kann nach Dalton berechnet werden.

Siehe auch: Dalton'sches Gesetz , Stoffmengenanteil