Ley de Raoult | Ejemplo 1 | Presión de vapor
Summary
TLDREn este video tutorial, se explica la ley de Raoult, una ley fundamental en química que describe cómo la presión de vapor de los componentes de una solución se ve afectada por la presencia de otros componentes. Se discuten dos casos: uno con un soluto volátil y un solvente volátil, y otro con un soluto no volátil y un solvente volátil. A través de un ejemplo práctico, se calculan las presiones de vapor parciales y total de una solución de benceno y tolueno, ilustrando cómo la adición de solutos puede reducir la volatilidad del solvente y, por tanto, su presión de vapor.
Takeaways
- 📚 La lección trata sobre la Ley de Raoult, una ley fundamental para entender la variación en la presión de vapor en componentes de soluciones químicas.
- 🌡️ La Ley de Raoult se aplica tanto a soluciones binarias como a soluciones multicomponentes, y puede ser utilizada para componentes volátiles y no volátiles.
- 🔄 La ley establece que la presión de vapor de un componente en una solución es igual a su fracción molar multiplicada por la presión de vapor del componente puro a la misma temperatura.
- 💧 En soluciones con un soluto volátil y un solvente volátil, la presión de vapor de ambos es igual a su fracción molar correspondiente.
- 🌫️ Cuando se tiene un soluto no volátil y un solvente volátil, la presión de vapor del solvente en la solución es igual a su fracción molar multiplicada por la presión de vapor pura del solvente.
- 📉 La adición de un soluto a un solvente reduce la presión de vapor del solvente, debido a la interacción entre las partículas de soluto y solvente.
- ⚗️ El ejemplo práctico muestra cómo calcular las presiones de vapor parciales de benceno y tolueno en una solución, y la presión total de la solución.
- 🔢 Se determinan las fracciones molares de los componentes en la solución, basándose en las cantidades de moles de soluto y solvente.
- 📉 La presión de vapor del solvente en la solución siempre será menor que la presión de vapor del solvente puro debido a la influencia del soluto.
- 🤔 La lección invita a los estudiantes a reflexionar sobre cómo la presencia de un soluto afecta la volatilidad y la energía cinética de las partículas de solvente.
- 👨🏫 El final de la lección anima a los estudiantes a continuar su aprendizaje y a suscribirse al canal para más contenido educativo.
Q & A
¿Qué es la ley de Raoult y qué determina?
-La ley de Raoult es una ley que determina la variación en la presión de vapor en los componentes de una solución química. La presión de vapor de un componente en una mezcla homogénea es igual a su fracción molar multiplicada por la presión de vapor del componente puro a la misma temperatura.
¿Cómo se expresa la ley de Raoult para soluciones binarias con solutos volátiles y un solvente volátil?
-La ley de Raoult para soluciones binarias con solutos volátiles y un solvente volátil indica que la presión de vapor de cada componente en la solución es igual a su fracción molar por la presión de vapor del mismo componente puro a la misma temperatura.
¿Cómo se aplica la ley de Raoult a soluciones con un soluto no volátil y un solvente volátil?
-Cuando se tiene un soluto no volátil y un solvente volátil, la ley de Raoult establece que la presión de vapor del solvente en la solución es igual a su fracción molar multiplicada por la presión de vapor del solvente puro a la misma temperatura.
¿Cómo se calcula la presión de vapor parcial de un soluto en una solución según la ley de Raoult?
-La presión de vapor parcial de un soluto en una solución se calcula multiplicando la fracción molar del soluto (x) por la presión de vapor del soluto puro (P°), es decir, P = x * P°.
¿Qué sucede con la presión de vapor del solvente cuando se añade un soluto no volátil a una solución?
-Cuando se añade un soluto no volátil a una solución, la presión de vapor del solvente disminuye. Esto se debe a que las partículas del solvente encuentran obstáculos adicionales al intentar escapar de la fase líquida hacia la fase de vapor.
¿Cómo se determina si un componente es un soluto o un solvente en una solución según la ley de Raoult?
-Según la ley de Raoult, el soluto es el componente en menor cantidad y el solvente es el que está en mayor cantidad en la solución.
¿Cómo se calcula la fracción molar de un componente en una solución binaria?
-La fracción molar de un componente en una solución binaria se calcula dividiendo las moles del componente entre las moles totales de la solución, es decir, x = moles del componente / moles totales.
¿Cuál es la relación entre la presión de vapor total de una solución y las presiones de vapor parciales de sus componentes?
-La presión de vapor total de una solución es igual a la suma de las presiones de vapor parciales de todos sus componentes.
¿Cómo se resuelve el ejemplo proporcionado en el script sobre la ley de Raoult con benceno y tolueno a 50 grados centígrados?
-Se determina si el benceno o el tolueno es el soluto y el solvente según las cantidades en moles. Luego, se calculan las fracciones molares y se aplican las ecuaciones de la ley de Raoult para encontrar las presiones de vapor parciales de cada componente y la presión total de la solución.
¿Por qué la presión de vapor del solvente en solución es siempre menor que la presión de vapor del solvente puro?
-La presión de vapor del solvente en solución es menor que la del solvente puro porque la presencia del soluto afecta la volatilidad del solvente, dificultando la transición de la fase líquida a la fase de vapor.
Outlines
🔬 Ley de Raoult: Concepto y Aplicación
El primer párrafo introduce la ley de Raoult, una ley fundamental en química que describe cómo la presión de vapor de los componentes de una solución química se ve afectada por la presencia de otros componentes. Se explica que esta ley se aplica tanto en soluciones binarias como en soluciones multicomponentes y que puede ser utilizada para componentes volátiles y no volátiles. La ley de Raoult establece que la presión de vapor de un componente en una solución es igual a su fracción molar multiplicada por la presión de vapor del mismo componente en su estado puro, a la misma temperatura. Además, se menciona que la adición de un soluto a un solvente reduce la presión de vapor del solvente, lo que se debe a la interacción entre las partículas del soluto y el solvente.
📚 Ejemplo práctico de la ley de Raoult
El segundo párrafo presenta un ejemplo práctico para aplicar la ley de Raoult. Se describe cómo determinar las presiones de vapor de benceno y tolueno en una solución a 50 grados centígrados, dada la cantidad de moles de cada componente. Se establece que el tolueno es el soluto y el benceno es el solvente, basándose en las cantidades de moles proporcionadas. Se calculan las fracciones molares de cada componente y se utilizan para determinar las presiones de vapor parciales de benceno y tolueno en la solución, siguiendo la ley de Raoult. El resultado muestra que la presión de vapor del soluto (tolueno) es de 0.0558 atmósferas y la del solvente (benceno) es de 0.1985 atmósferas.
📉 Presión total de la solución y conclusión
El tercer párrafo concluye el ejemplo anterior calculando la presión total de la solución, que es la suma de las presiones de vapor parciales de los componentes. Se resalta que la presión total es de 0.2543 atmósferas, lo cual es menor que la suma de las presiones de vapor de los componentes puros debido a la interacción entre ellos en la solución. Además, se invita a los espectadores a continuar estudiando y a suscribirse al canal para aprender más sobre temas relacionados con la química.
Mindmap
Keywords
💡Ley de Raoult
💡Presión de vapor
💡Fracción molar
💡Soluto
💡Solvente
💡Solución química
💡Componentes volátiles
💡Presión total
💡Moles
💡Ejemplo práctico
Highlights
La lección estudia la ley de Raoult para determinar la variación en la presión de vapor en componentes de una solución química.
La ley de Raoult se aplica tanto a soluciones binarias como a soluciones multicomponentes.
La presión de vapor en una solución es igual a la fracción molar del componente multiplicada por su presión de vapor puro a la misma temperatura.
Cuando hay un soluto volátil y un solvente volátil, la ley de Raoult describe cómo se comporta la presión de vapor.
La ley de Raoult también se aplica cuando hay un soluto no volátil y un solvente volátil.
La presión de vapor del solvente en una solución es igual a su fracción molar multiplicada por la presión de vapor puro del solvente.
La ley de Raoult permite derivar la relación entre la presión de vapor del soluto y el solvente en una solución.
La presión de vapor de un soluto volátil en solución es igual a su fracción molar por la presión de vapor puro del soluto.
La presión de vapor del solvente en una solución es igual a la fracción molar del solvente por la presión de vapor puro del solvente.
La adición de un soluto no volátil a un solvente disminuye la presión de vapor del solvente.
La presión de vapor total de una solución es la suma de las presiones de vapor parciales de cada componente.
Se presenta un ejemplo práctico para aplicar la ley de Raoult a una solución binaria de benceno y tolueno.
Se calculan las presiones de vapor de benceno y tolueno en una solución a 50 grados centígrados.
Se determina que el tolueno es el soluto y el benceno es el solvente en la solución dada.
Se calculan las fracciones molares del soluto y del solvente en la solución.
Se demuestra que la suma de las fracciones molares del soluto y del solvente es igual a 1.
Se calcula la presión de vapor del soluto y del solvente en la solución utilizando las fracciones molares y las presiones de vapor puras.
Se concluye con la presión total de la solución, que es la suma de las presiones de vapor parciales de benceno y tolueno.
Se invita a los estudiantes a seguir aprendiendo con más lecciones del canal Aula Más.
Transcripts
00:00sean todos bienvenidos a una nueva
00:01lección de tu canal aula más en esta
00:04lección estudiaremos lo que es la ley de
00:07raúl para determinar la variación en la
00:10presión de vapor en los componentes de
00:12una solución química la ley de raúl se
00:15puede expresar tanto si tenemos un solo
00:17todo la ttil y un solvente volátil como
00:19si tenemos un absoluto no volátil y un
00:22solvente volátil claro está que vamos a
00:24considerar principalmente soluciones
00:26binarias pero se puede extender ese
00:30estudio de la ley de raúl a soluciones
00:32multi componentes en primer lugar vamos
00:34a considerar la ley de raúl cuando
00:37tenemos un soluto volátil y un solvente
00:40volátil la ley así enunciada dice lo
00:43siguiente la presión de vapor que esta
00:45componente en una mezcla homogénea es
00:48decir en una solución es igual a su
00:50fracción molar multiplicada por la
00:52presión de vapor del componente cuando
00:55está puro y a la misma temperatura que
00:57la solución y en segundo lugar
00:59consideremos la ley de raúl cuando
01:02tenemos un absoluto no volátil es decir
01:04que no tiende
01:06volatilizarse o a separarse de la
01:09solución líquida y un solvente volátil
01:12en este caso la ley de raúl dice que la
01:15presión de vapor del solvente en una
01:18solución es igual a su fracción molar
01:20multiplicada por la presión de vapor se
01:23solvente puro y a la misma temperatura
01:25que la solución la primera definición
01:28que hemos considerado se puede decir que
01:31permite derivar la segunda en la primera
01:34tenemos que tanto el soluto como el
01:36solvente pueden salir de la fase líquida
01:40a la fase de vapor y de acuerdo con esta
01:42ley entonces nos dice que la presión de
01:45vapor tanto del soluto como el solvente
01:48cuando éstos presentan cierto grado de
01:50volatilidad son entonces igual a sus
01:53fracciones molares indicadas por la
01:56letra x por sus respectivas presiones de
01:59vapor cuando se encuentran puros por
02:02ejemplo para el caso del soluto entonces
02:05la presión de aporte absoluto en la
02:07solución cuando es el volátil es igual a
02:10su fracción molar
02:12st o en la solución por la presión de
02:15vapor de absoluto cuando está puro
02:16indicado con una p mayúscula sub 7 o
02:20super 0 de igual forma la presión de
02:23vapor del solvente en la solución es
02:25igual a la fracción molar del solvente
02:28en la solución x 7 por la presión de
02:31vapor del solvente cuando está puro y
02:34eso lo indicamos con una p mayúscula un
02:36subíndice st que indica que solvente y
02:40un 0 en la parte superior que indica que
02:42es presión de solvente puro y de forma
02:45general podemos decir que si tenemos
02:47varios componentes la presión de vapor
02:49de cualquiera de los componentes en la
02:52solución es igual a su fracción molar x
02:55sub y por su presión de vapor
02:58es decir la presión de aportes de
03:00componentes cuando está puro peso y
03:03súper cero en esta ecuación tenemos
03:05entonces que peso y indica la presión de
03:08vapor del componente y x2 y la fracción
03:12molar de ese componente y peso y super 0
03:16la presión de vapor del componente y
03:19cuando está puro es decir cuando está
03:21solo no está mezclado con otra sustancia
03:25formando una solución si tenemos
03:28entonces varios solutos y un solo
03:30solvente usamos esta ecuación general
03:32para determinar la presión parcial de
03:33cada uno de los componentes de acuerdo
03:35con la ley de raúl siempre que tengamos
03:38un soluto absoluto de volátiles y un
03:41solvente volátil si obtenemos una
03:43solución en la cual el soluto es no
03:47volátil es decir no va a presentar
03:49presión de vapor entonces la expresión
03:52se reduce a determinar la presión del
03:55solvente que sigue siendo igual a su
03:58fracción molar x s t
04:01la presión de vapor de este solvente
04:04cuando está puro lo que debemos tener
04:06presente es que la presión de vapor del
04:08solvente en solución
04:10st siempre será menor que la presión de
04:13vapor del solvente cuando esté puro
04:15porque la adición de un soluto no
04:18volátil o incluso volátil influye en la
04:22volatilidad del solvente es decir en la
04:24capacidad que se tiene de pasar de la
04:26fase líquida a la fase vapor brevemente
04:29para explicar lo que sucede cuando se
04:31adiciona un soluto es que si tenemos un
04:34solvente puro como en el primer gráfico
04:36o figura 1 entonces cuál es la presión
04:39de vapor que se ejerce en la del
04:41solvente puro que se esté en estado puro
04:45pero la adición de un absoluto de este
04:47sistema conlleva a que la presión de
04:49vapor se disminuya de forma específica
04:52la presión de aporte del solvente puro
04:54se reduce de acuerdo con la figura 2 por
04:58la presencia del soluto debido a que las
05:02partículas de solvente tratan de escapar
05:04de la fase líquida
05:06pero se encuentran con las de soluto las
05:09cuales pueden hacerles perder energía o
05:12pueden hacer que cambie su dirección en
05:15tanto que cuando el solvente esa puro
05:17pues es muy fácil para las partículas de
05:20solvente escapar de la fase líquida pero
05:23cuando hay un soluto presente se
05:26dificulta ese escape la fase líquida la
05:29fase de vapor por múltiples razones como
05:32ya hemos comentado choques entre las
05:34partículas de salut y solvente
05:36desviaciones debido a las interacciones
05:38entre las partículas y reducción
05:40entonces de la energía cinética
05:42molecular
05:43vamos a utilizar entonces las ecuaciones
05:45que hemos visto para resolver un ejemplo
05:47relacionado con la ley de raúl el
05:50presente ejemplo sobre la ley de raúl
05:52dice lo siguiente a 50 grados
05:55centígrados la presión de vapor del
05:57benceno es de 0,3 66
06:01atmósferas y la presión de vapor del
06:04tolueno es de 0,122 atmósferas
06:08si se obtiene una solución a partir de 0
06:1264 moles de benceno y de 0 54 moles de
06:16tolueno calcular a las presiones de
06:20vapor de benceno y de tolueno en
06:23solución y de la presión total de la
06:26solución para resolver el presente
06:28ejemplo primero determinamos si absoluto
06:31es volátil o no es volátil y además
06:34determinamos claro está quién es
06:36absoluto y quién es el solvente por
06:38definición absoluto es el componente en
06:41menor cantidad y el solvente el que está
06:44en mayor cantidad si analizamos la
06:46cantidad de estas sustancias en moles
06:48vemos que el soluto es el tolueno por
06:51qué y 054 moles de tolueno por cada 0 64
06:55moldes de benceno entonces absoluto es
06:58el tolueno y el solvente es el benceno
07:01por estar en mayor cantidad al tolueno
07:04lo vamos a indicar con una t mayúscula y
07:07al benceno con una mayúscula como en el
07:10enunciado nos piden las presiones de
07:12vapor de ambos componentes quiere decir
07:13que
07:14tenemos soluto y solvente volátiles por
07:17tanto tenemos que determinar la presión
07:19de vapor de absoluto que es el tolueno
07:21como igual a su fracción molar x 7 o por
07:25presión de vapor del tolueno o del
07:28soluto cuando se encuentra puro
07:30igualmente determinamos la presión de
07:33vapor del solvente en solución como
07:36igual la fracción molar del solvente x 7
07:39por la presión de vapor del solvente
07:42cuando está puro en el enunciado nos
07:44indican las presiones de vapor de ambos
07:46componentes a 50 grados centígrados nos
07:50dicen que a 50 grados centígrados la
07:52presión de vapor del tolueno que es
07:55absoluto es de 0,122 atmósferas y la del
08:00solvente que es el benceno es de 0,3 166
08:04atmósferas como son presiones de vapor
08:07cuando están puros es decir cuando están
08:10separados y no informados la solución
08:12indicamos estas presiones con un súper
08:14índice que es cero para cada una de las
08:17indycar presión de soluto y presión del
08:19solvente como vemos ya tenemos las
08:21presiones de vapor de los componentes
08:23con de sant puros necesitamos son las
08:25fracciones molares de estos componentes
08:28y la fracción volar para un componente
08:30cualquiera digamos un componente y es
08:33igual a las moles de dicho componente
08:35sobre las moles totales esa fórmula de
08:39la fracción volar aplicada a una
08:41solución binaria queda entonces del modo
08:43siguiente para el soluto fracción molar
08:45de absoluto es igual a las moles de
08:47absoluto sobre las moles totales o moles
08:52de la solución en ese sentido sobre n
08:56sln y la fracción volar del solvente x 7
09:00es igual a las moles de solvente en ese
09:03st
09:04sobre las moles de solución las moles
09:07totales son iguales a las moles de la
09:09solución por tanto las moles de la
09:11solución son iguales a sumar las moles
09:15de absoluto en esos st o para las moles
09:18del solvente en ese set y en el
09:21enunciado ya nos dan las moles de
09:23solutos de solvente vemos que las moles
09:25de solutos
09:26bueno son 054 molde soluto o mol de
09:32tolueno y sumamos la small eta el
09:34solvente que son las moles del benceno
09:37iguales a 0 64 moles de benceno o moles
09:41de solvente y eso nos da unas molestas o
09:44lución como iguales a 1,18 molesto tales
09:49o moles de la solución con ese valor de
09:52moles de solución procedemos a
09:54determinar las fracciones molares de
09:57soluto y de solvente la fracción molar
09:59de absoluto x s teo es entonces igual a
10:03las moles de solutos 054 molde absoluto
10:08sobre 118 mol de solución y la fracción
10:12molar del solvente x s t es igual a las
10:16moles de solvente que son 0 64 molde el
10:20solvente sobre las moles totales
10:23que son 118 las moles de solución efecto
10:28de estas operaciones tenemos que la
10:30fracción molar de absoluto x
10:32cto es igual a 0 45 76 y la fracción
10:38molar del solvente x 7 es igual a 0 54
10:4424 una forma de corroborar que esos
10:47valores de fracción molar sean
10:49coherentes con los resultados que
10:52estamos obteniendo es sumarlos y nos
10:54debe dar el valor de 1 ustedes pueden
10:56comprobar que la suma de 0 45 76 y 0 54
11:0224 es igual a la unidad bueno ya hemos
11:05determinado la fracción molar de
11:07absoluto y la fracción molar del
11:09solvente como ya tenemos las presiones
11:12de vapor de los componentes cuando están
11:14puros
11:15sólo tenemos que reemplazar en las
11:17ecuaciones que describen la ley de raúl
11:20o ley de raúl determinemos primero la
11:23presión de vapor del soluto pesos ese
11:26teo que es entonces igual a la fracción
11:28molar del soluto
11:3045 76 por la presión de vapor de
11:34absoluto cuando está puro 0 122
11:37atmósferas el resultado de esa operación
11:40nos dice que la presión de vapor de
11:42absoluto es de 0 0
11:45558 atmósferas de presión y ahora
11:48determinamos la presión de vapor del
11:50solvente en la solución que es entonces
11:54igual a la fracción molar del solvente
11:58054 24 por la presión de vapor del
12:02solvente cuando está puro que es de 0
12:05366 atmósferas obtenemos como resultado
12:10que la presión de vapor del solvente en
12:12la solución es de 0 1985 atmósferas esas
12:18son entonces las presiones de vapor de
12:20cada uno de los componentes en la
12:22solución para el soluto 0 05 58
12:27atmósferas y para el solvente 0,19 85
12:32ahora bien esa es la parte a del
12:34presente
12:36en la parte ve nos piden la presión
12:39total de la solución o presión total de
12:42la mezcla homogénea la presión total es
12:45entonces igual a la presión del soluto
12:48más la presión del solvente sumamos
12:50entonces los valores obtenidos y tenemos
12:530 05 58 atmósferas más 0 1985 atmósferas
13:00y eso nos da un valor para la presión
13:02total como igual a 0,25 43 cada uno de
13:08los componentes entonces ejerce una
13:10presión particular y la suma de estas
13:13presiones nos da la presión total de
13:15esta forma concluimos el presente
13:17ejemplo sobre la ley de raúl cuando
13:20tenemos dos componentes volátiles un
13:23absoluto y un solvente ambos que pueden
13:26salir de la fase líquida fácilmente para
13:29pasar a la fase vapor te invito a que
13:31sigas estudiando con nuestras lecciones
13:33darle me gusta este vídeo tutorial ya
13:35suscribirte a nuestro canal aula más tu
13:38canal para aprender
13:44a mí
13:50bien
13:52[Música]
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