Hukum Raoult

Hukum Raoult ialah hukum termodinamik yang dicipta oleh seorang ahli kimia yang berasal dari Perancis, Francois-Marie Raoult, pada tahun 1882. Hukum ini menyatakan bahawa tekanan wap separa setiap juzuk di dalam satu campuran cecair unggul adalah sama dengan hasil yang diperoleh daripada pendaraban tekanan wap juzuk tulen dan pecahan mol juzuk tersebut di dalam campuran (dalam penyelesaian).

Hukum Raoult untuk sesuatu juzuk di dalam satu campuran unggul boleh ditulis seperti berikut:

$p_{i}=p_{i}^{\star }x_{i}$,

Di mana $p_{i}$ ialah tekanan wap separa juzuk $i$ di dalam fasa gas, $p_{i}^{\star }$ ialah tekanan wap juzuk tulen $i$, dan $x_{i}$ ialah pecahan mol juzuk $i$ di dalam fasa cecair.

Sebaik sahaja juzuk-juzuk di dalam larutan tersebut mencapai keadaan keseimbangan, jumlah tekanan wap separa larutan tersebut boleh ditentukan dengan menggabungkan hukum Raoult dan Hukum Dalton seperti berikut:

$p=p_{\rm {A}}^{\star }x_{\rm {A}}+p_{\rm {B}}^{\star }x_{\rm {B}}+\cdots$.

Prinsip

Penggunaan hukum Raoult ini berdasarkan satu andaian bahawa daya antara molekul yang berbeza adalah sama dengan daya antara molekul yang serupa. Secara asasnya andaian ini adalah salah satu syarat yang dipenuhi satu campuran unggul. Selain itu hukum ini juga boleh digunakan sekiranya sifat fizikal molekul yang terdapat di dalam larutan tersebut adalah sama. Semakin dekat persamaan sifat fizikal molekul, semakin dekat kelakuan campuran tersebut kepada campuran unggul.

Hukum Raoult sangat berguna untuk mengkaji atau mengetahui tentang kekuatan daya antara molekul yang sebenar. Ini boleh dilakukan dengan membandingkan tekanan wap yang disukat dengan tekanan wap yang diramalkan oleh hukum Raoult. Tekanan wap yang disukat kurang daripada apa yang diramalkan (penyimpangan negatif) bermakna daya antara molekul yang berbeza lebih kuat daripada daya antara molekul yang serupa. Dalam erti kata lain, jumlah sebenar molekul yang meninggalkan campuran (penyejatan) kurang daripada ramalan disebabkan daya yang lebih kuat. Untuk penyimpangan positif pula, tekanan wap yang disukat lebih daripada apa yang diramalkan, daya antara molekul yang serupa lebih kuat daripada daya antara molekul yang berbeza.

Untuk campuran dua cecair A dan B, hukum Raoult meramalkan bahawa jumlah tekanan wap, p sama dengan hasil tambah tekanan wap separa A dan B.

$p=p_{\rm {A}}^{\star }x_{\rm {A}}+p_{\rm {B}}^{\star }x_{\rm {B}}.$

Memandangkan jumlah pecahan mol sama dengan satu,

$p=p_{\rm {A}}^{\star }(1-x_{\rm {B}})+p_{\rm {B}}^{\star }x_{\rm {B}}=p_{\rm {A}}^{\star }+(p_{\rm {B}}^{\star }-p_{\rm {A}}^{\star })x_{\rm {B}}$.

Persamaan di atas adalah satu persamaan linear.

Rujukan

• Chapter 24, D A McQuarrie, J D Simon Physical Chemistry: A Molecular Approach. University Science Books. (1997)
• E. B. Smith Basic Chemical Thermodynamics. Clarendon Press. Oxford (1993)