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.
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Transcripts
sean todos bienvenidos a una nueva
lección de tu canal aula más en esta
lección estudiaremos lo que es la ley de
raúl para determinar la variación en la
presión de vapor en los componentes de
una solución química la ley de raúl se
puede expresar tanto si tenemos un solo
todo la ttil y un solvente volátil como
si tenemos un absoluto no volátil y un
solvente volátil claro está que vamos a
considerar principalmente soluciones
binarias pero se puede extender ese
estudio de la ley de raúl a soluciones
multi componentes en primer lugar vamos
a considerar la ley de raúl cuando
tenemos un soluto volátil y un solvente
volátil la ley así enunciada dice lo
siguiente la presión de vapor que esta
componente en una mezcla homogénea es
decir en una solución es igual a su
fracción molar multiplicada por la
presión de vapor del componente cuando
está puro y a la misma temperatura que
la solución y en segundo lugar
consideremos la ley de raúl cuando
tenemos un absoluto no volátil es decir
que no tiende
volatilizarse o a separarse de la
solución líquida y un solvente volátil
en este caso la ley de raúl dice que la
presión de vapor del solvente en una
solución es igual a su fracción molar
multiplicada por la presión de vapor se
solvente puro y a la misma temperatura
que la solución la primera definición
que hemos considerado se puede decir que
permite derivar la segunda en la primera
tenemos que tanto el soluto como el
solvente pueden salir de la fase líquida
a la fase de vapor y de acuerdo con esta
ley entonces nos dice que la presión de
vapor tanto del soluto como el solvente
cuando éstos presentan cierto grado de
volatilidad son entonces igual a sus
fracciones molares indicadas por la
letra x por sus respectivas presiones de
vapor cuando se encuentran puros por
ejemplo para el caso del soluto entonces
la presión de aporte absoluto en la
solución cuando es el volátil es igual a
su fracción molar
st o en la solución por la presión de
vapor de absoluto cuando está puro
indicado con una p mayúscula sub 7 o
super 0 de igual forma la presión de
vapor del solvente en la solución es
igual a la fracción molar del solvente
en la solución x 7 por la presión de
vapor del solvente cuando está puro y
eso lo indicamos con una p mayúscula un
subíndice st que indica que solvente y
un 0 en la parte superior que indica que
es presión de solvente puro y de forma
general podemos decir que si tenemos
varios componentes la presión de vapor
de cualquiera de los componentes en la
solución es igual a su fracción molar x
sub y por su presión de vapor
es decir la presión de aportes de
componentes cuando está puro peso y
súper cero en esta ecuación tenemos
entonces que peso y indica la presión de
vapor del componente y x2 y la fracción
molar de ese componente y peso y super 0
la presión de vapor del componente y
cuando está puro es decir cuando está
solo no está mezclado con otra sustancia
formando una solución si tenemos
entonces varios solutos y un solo
solvente usamos esta ecuación general
para determinar la presión parcial de
cada uno de los componentes de acuerdo
con la ley de raúl siempre que tengamos
un soluto absoluto de volátiles y un
solvente volátil si obtenemos una
solución en la cual el soluto es no
volátil es decir no va a presentar
presión de vapor entonces la expresión
se reduce a determinar la presión del
solvente que sigue siendo igual a su
fracción molar x s t
la presión de vapor de este solvente
cuando está puro lo que debemos tener
presente es que la presión de vapor del
solvente en solución
st siempre será menor que la presión de
vapor del solvente cuando esté puro
porque la adición de un soluto no
volátil o incluso volátil influye en la
volatilidad del solvente es decir en la
capacidad que se tiene de pasar de la
fase líquida a la fase vapor brevemente
para explicar lo que sucede cuando se
adiciona un soluto es que si tenemos un
solvente puro como en el primer gráfico
o figura 1 entonces cuál es la presión
de vapor que se ejerce en la del
solvente puro que se esté en estado puro
pero la adición de un absoluto de este
sistema conlleva a que la presión de
vapor se disminuya de forma específica
la presión de aporte del solvente puro
se reduce de acuerdo con la figura 2 por
la presencia del soluto debido a que las
partículas de solvente tratan de escapar
de la fase líquida
pero se encuentran con las de soluto las
cuales pueden hacerles perder energía o
pueden hacer que cambie su dirección en
tanto que cuando el solvente esa puro
pues es muy fácil para las partículas de
solvente escapar de la fase líquida pero
cuando hay un soluto presente se
dificulta ese escape la fase líquida la
fase de vapor por múltiples razones como
ya hemos comentado choques entre las
partículas de salut y solvente
desviaciones debido a las interacciones
entre las partículas y reducción
entonces de la energía cinética
molecular
vamos a utilizar entonces las ecuaciones
que hemos visto para resolver un ejemplo
relacionado con la ley de raúl el
presente ejemplo sobre la ley de raúl
dice lo siguiente a 50 grados
centígrados la presión de vapor del
benceno es de 0,3 66
atmósferas y la presión de vapor del
tolueno es de 0,122 atmósferas
si se obtiene una solución a partir de 0
64 moles de benceno y de 0 54 moles de
tolueno calcular a las presiones de
vapor de benceno y de tolueno en
solución y de la presión total de la
solución para resolver el presente
ejemplo primero determinamos si absoluto
es volátil o no es volátil y además
determinamos claro está quién es
absoluto y quién es el solvente por
definición absoluto es el componente en
menor cantidad y el solvente el que está
en mayor cantidad si analizamos la
cantidad de estas sustancias en moles
vemos que el soluto es el tolueno por
qué y 054 moles de tolueno por cada 0 64
moldes de benceno entonces absoluto es
el tolueno y el solvente es el benceno
por estar en mayor cantidad al tolueno
lo vamos a indicar con una t mayúscula y
al benceno con una mayúscula como en el
enunciado nos piden las presiones de
vapor de ambos componentes quiere decir
que
tenemos soluto y solvente volátiles por
tanto tenemos que determinar la presión
de vapor de absoluto que es el tolueno
como igual a su fracción molar x 7 o por
presión de vapor del tolueno o del
soluto cuando se encuentra puro
igualmente determinamos la presión de
vapor del solvente en solución como
igual la fracción molar del solvente x 7
por la presión de vapor del solvente
cuando está puro en el enunciado nos
indican las presiones de vapor de ambos
componentes a 50 grados centígrados nos
dicen que a 50 grados centígrados la
presión de vapor del tolueno que es
absoluto es de 0,122 atmósferas y la del
solvente que es el benceno es de 0,3 166
atmósferas como son presiones de vapor
cuando están puros es decir cuando están
separados y no informados la solución
indicamos estas presiones con un súper
índice que es cero para cada una de las
indycar presión de soluto y presión del
solvente como vemos ya tenemos las
presiones de vapor de los componentes
con de sant puros necesitamos son las
fracciones molares de estos componentes
y la fracción volar para un componente
cualquiera digamos un componente y es
igual a las moles de dicho componente
sobre las moles totales esa fórmula de
la fracción volar aplicada a una
solución binaria queda entonces del modo
siguiente para el soluto fracción molar
de absoluto es igual a las moles de
absoluto sobre las moles totales o moles
de la solución en ese sentido sobre n
sln y la fracción volar del solvente x 7
es igual a las moles de solvente en ese
st
sobre las moles de solución las moles
totales son iguales a las moles de la
solución por tanto las moles de la
solución son iguales a sumar las moles
de absoluto en esos st o para las moles
del solvente en ese set y en el
enunciado ya nos dan las moles de
solutos de solvente vemos que las moles
de solutos
bueno son 054 molde soluto o mol de
tolueno y sumamos la small eta el
solvente que son las moles del benceno
iguales a 0 64 moles de benceno o moles
de solvente y eso nos da unas molestas o
lución como iguales a 1,18 molesto tales
o moles de la solución con ese valor de
moles de solución procedemos a
determinar las fracciones molares de
soluto y de solvente la fracción molar
de absoluto x s teo es entonces igual a
las moles de solutos 054 molde absoluto
sobre 118 mol de solución y la fracción
molar del solvente x s t es igual a las
moles de solvente que son 0 64 molde el
solvente sobre las moles totales
que son 118 las moles de solución efecto
de estas operaciones tenemos que la
fracción molar de absoluto x
cto es igual a 0 45 76 y la fracción
molar del solvente x 7 es igual a 0 54
24 una forma de corroborar que esos
valores de fracción molar sean
coherentes con los resultados que
estamos obteniendo es sumarlos y nos
debe dar el valor de 1 ustedes pueden
comprobar que la suma de 0 45 76 y 0 54
24 es igual a la unidad bueno ya hemos
determinado la fracción molar de
absoluto y la fracción molar del
solvente como ya tenemos las presiones
de vapor de los componentes cuando están
puros
sólo tenemos que reemplazar en las
ecuaciones que describen la ley de raúl
o ley de raúl determinemos primero la
presión de vapor del soluto pesos ese
teo que es entonces igual a la fracción
molar del soluto
45 76 por la presión de vapor de
absoluto cuando está puro 0 122
atmósferas el resultado de esa operación
nos dice que la presión de vapor de
absoluto es de 0 0
558 atmósferas de presión y ahora
determinamos la presión de vapor del
solvente en la solución que es entonces
igual a la fracción molar del solvente
054 24 por la presión de vapor del
solvente cuando está puro que es de 0
366 atmósferas obtenemos como resultado
que la presión de vapor del solvente en
la solución es de 0 1985 atmósferas esas
son entonces las presiones de vapor de
cada uno de los componentes en la
solución para el soluto 0 05 58
atmósferas y para el solvente 0,19 85
ahora bien esa es la parte a del
presente
en la parte ve nos piden la presión
total de la solución o presión total de
la mezcla homogénea la presión total es
entonces igual a la presión del soluto
más la presión del solvente sumamos
entonces los valores obtenidos y tenemos
0 05 58 atmósferas más 0 1985 atmósferas
y eso nos da un valor para la presión
total como igual a 0,25 43 cada uno de
los componentes entonces ejerce una
presión particular y la suma de estas
presiones nos da la presión total de
esta forma concluimos el presente
ejemplo sobre la ley de raúl cuando
tenemos dos componentes volátiles un
absoluto y un solvente ambos que pueden
salir de la fase líquida fácilmente para
pasar a la fase vapor te invito a que
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