Calculateur de Pression de Vapeur - Loi de Raoult

Calculez la Pression Partielle et Totale de Vapeur des Solutions

Utilisez la loi de Raoult pour déterminer la pression de vapeur partielle et totale des solutions idéales. Entrez le nombre de composants, leurs quantités en moles et les pressions de vapeur pures pour obtenir des résultats instantanés.

Exemples de Calculs

Essayez ces scénarios de solutions réelles pour voir comment la loi de Raoult s'applique

Solution Éthanol-Eau (mmHg)

Solution Binaire

Calculez la pression de vapeur totale d'une solution contenant de l'éthanol et de l'eau à 25°C.

Nombre de Composants: 2

Moles du Composant 1: 2

Pression de Vapeur Pure du Composant 1: 44.6

Moles du Composant 2: 3

Pression de Vapeur Pure du Composant 2: 23.8

Unité de Pression: mmHg

Solution Benzène-Toluène (kPa)

Solution Binaire

Trouvez la pression de vapeur d'un mélange benzène-toluène à 60°C.

Nombre de Composants: 2

Moles du Composant 1: 1.5

Pression de Vapeur Pure du Composant 1: 53.3

Moles du Composant 2: 2.5

Pression de Vapeur Pure du Composant 2: 18

Unité de Pression: kPa

Solution Volatile à Trois Composants

Solution Ternaire

Calculez la pression de vapeur totale pour une solution avec trois liquides volatils.

Nombre de Composants: 3

Moles du Composant 1: 1

Pression de Vapeur Pure du Composant 1: 80

Moles du Composant 2: 2

Pression de Vapeur Pure du Composant 2: 60

Moles du Composant 3: 1.5

Pression de Vapeur Pure du Composant 3: 40

Unité de Pression: mmHg

Solution Acétone-Chloroforme (kPa)

Solution Binaire

Déterminez la pression de vapeur d'une solution avec de l'acétone et du chloroforme à 30°C.

Nombre de Composants: 2

Moles du Composant 1: 2.2

Pression de Vapeur Pure du Composant 1: 38.7

Moles du Composant 2: 1.8

Pression de Vapeur Pure du Composant 2: 21.2

Unité de Pression: kPa

Autres titres
Comprendre la Pression de Vapeur - Loi de Raoult : Un Guide Complet
Maîtrisez les calculs de pression de vapeur des solutions pour les applications de chimie et de laboratoire

Qu'est-ce que la Loi de Raoult ?

  • Principes Fondamentaux
  • Solutions Idéales
  • Pression de Vapeur Partielle et Totale
La loi de Raoult décrit comment la pression de vapeur d'une solution idéale est déterminée par les fractions molaires et les pressions de vapeur pures de ses composants volatils. C'est une pierre angulaire de la chimie des solutions et est largement utilisée dans les applications de laboratoire et industrielles.
La Loi en Termes Mathématiques
Pour chaque composant volatil, la pression de vapeur partielle est donnée par : Pi = Xi P_i, où Xi est la fraction molaire et Pi* est la pression de vapeur pure. La pression de vapeur totale est la somme de toutes les pressions partielles.
Solutions Idéales vs Non-Idéales
La loi de Raoult s'applique strictement aux solutions idéales, où les forces intermoléculaires entre différents composants sont similaires. Des déviations se produisent dans les solutions réelles, mais la loi fournit une approximation utile pour de nombreux mélanges.

La Loi de Raoult en Action

  • Solution binaire : Mélange éthanol-eau à 25°C
  • Solution ternaire : Trois liquides volatils dans un mélange

Guide Étape par Étape pour Utiliser le Calculateur de la Loi de Raoult

  • Données d'Entrée
  • Sélection des Unités
  • Interprétation des Résultats
Notre calculateur facilite le calcul des pressions de vapeur pour les solutions avec 2 à 5 composants volatils. Entrez le nombre de composants, leurs moles et les pressions de vapeur pures, puis sélectionnez l'unité de pression pour obtenir des résultats instantanés.
Saisie des Données des Composants
Pour chaque composant, saisissez le nombre de moles et la pression de vapeur pure à la température de la solution. Le calculateur calculera automatiquement les fractions molaires et les pressions partielles.
Choix des Unités de Pression
Vous pouvez sélectionner entre mmHg (torr) et kPa pour les unités de pression de vapeur. Assurez-vous que toutes les pressions de vapeur pures sont dans la même unité pour des résultats précis.
Interprétation des Résultats
La section des résultats affiche la fraction molaire de chaque composant, la pression de vapeur partielle et la pression de vapeur totale de la solution. Toutes les valeurs sont affichées dans l'unité sélectionnée.

Exemples d'Utilisation

  • Solution éthanol-eau : Entrez les moles et pressions de vapeur, sélectionnez mmHg
  • Mélange benzène-toluène : Utilisez kPa pour toutes les pressions

Applications Réelles de la Loi de Raoult

  • Chimie de Laboratoire
  • Processus Industriels
  • Science Environnementale
La loi de Raoult est essentielle pour prédire le comportement des solutions dans divers domaines. Elle est utilisée dans la distillation, l'ingénierie chimique et la science environnementale pour estimer les pressions de vapeur et concevoir des processus de séparation.
Distillation et Séparation
Dans la distillation, connaître les pressions de vapeur des composants de la solution aide à déterminer les points d'ébullition et l'efficacité de séparation. La loi de Raoult est la base de la conception de nombreuses colonnes de distillation industrielles.
Impact Environnemental
Comprendre les pressions de vapeur est crucial pour prédire les taux d'évaporation des polluants et des composés organiques volatils dans l'environnement.
Industries Pharmaceutique et Alimentaire
La loi de Raoult est utilisée pour formuler des solutions et des mélanges dans les industries pharmaceutique et alimentaire, assurant la stabilité et la sécurité des produits.

Exemples d'Applications

  • Conception d'un processus de distillation pour la séparation éthanol-eau
  • Prédiction des taux d'évaporation des solvants dans l'environnement

Idées Fausses Courantes et Méthodes Correctes

  • Solutions Idéales vs Réelles
  • Cohérence des Unités
  • Volatilité des Composants
Une erreur courante est d'appliquer la loi de Raoult à des solutions non-idéales ou d'utiliser des unités incohérentes. La loi suppose que tous les composants sont volatils et se comportent idéalement, ce qui n'est pas toujours le cas dans les mélanges réels.
La Cohérence des Unités est Clé
Utilisez toujours la même unité pour toutes les pressions de vapeur. Mélanger les unités conduit à des résultats incorrects.
Solutés Non-Volatils
La loi de Raoult ne s'applique pas aux solutés non-volatils. Incluez uniquement les composants qui contribuent à la phase vapeur.
Déviations de l'Idéalité
Les solutions réelles peuvent montrer des déviations positives ou négatives de la loi de Raoult en raison de différences dans les forces intermoléculaires. Le calculateur fournit des estimations idéales, mais les résultats expérimentaux peuvent varier.

Directives de Bonnes Pratiques

  • N'incluez pas les sels ou sucres comme composants volatils
  • Convertissez toutes les pressions de vapeur en mmHg ou kPa avant le calcul

Dérivation Mathématique et Exemples

  • Formule de la Loi de Raoult
  • Calcul de la Fraction Molaire
  • Exemples Résolus
La loi de Raoult est mathématiquement exprimée comme : Ptotal = Σ (Xi P_i), où Xi est la fraction molaire et Pi* est la pression de vapeur pure de chaque composant. La fraction molaire est calculée comme Xi = ni / ntotal, où ni est les moles du composant i et n_total est le total des moles dans la solution.
Exemple de Calcul

Pour une solution binaire avec 2,0 mol d'éthanol (P = 44,6 mmHg) et 3,0 mol d'eau (P = 23,8 mmHg) : Total des moles = 2,0 + 3,0 = 5,0 Xéthanol = 2,0 / 5,0 = 0,4 Xeau = 3,0 / 5,0 = 0,6 Péthanol = 0,4 * 44,6 = 17,84 mmHg Peau = 0,6 * 23,8 = 14,28 mmHg P_total = 17,84 + 14,28 = 32,12 mmHg

Exemple de Solution Ternaire

Pour une solution avec 1,0 mol A (P = 80 mmHg), 2,0 mol B (P = 60 mmHg) et 1,5 mol C (P = 40 mmHg) : Total des moles = 1,0 + 2,0 + 1,5 = 4,5 XA = 1,0 / 4,5 = 0,222 XB = 2,0 / 4,5 = 0,444 XC = 1,5 / 4,5 = 0,333 PA = 0,222 80 = 17,76 mmHg PB = 0,444 * 60 = 26,64 mmHg PC = 0,333 * 40 = 13,32 mmHg P_total = 17,76 + 26,64 + 13,32 = 57,72 mmHg

Exemples de Calculs

  • Binaire : 2,0 mol A (P*=50), 3,0 mol B (P*=30) → P_total = 38,0
  • Ternaire : 1,0, 2,0, 1,5 mol (P*=80,60,40) → P_total = 57,72