Давление пара над раствором

В результате естествен­ного процесса испарения над жидкостью образуется пар, давле­ние которого можно измерить с помощью манометра (рис.). Эндотермический процесс испарения обратим: одновременно про­текает экзотермический процесс конденсаций. При определенных условиях устанавливается равновесие (DG = 0). Равновесное состояние системы жидкость - пар при данной температуре ха­рактеризуется давлением насыщенного пара.

Представим себе, что в равновесную систему жидкость-пар введено нелетучее вещество (его переход в паровую фазу невозможен). При образовании раствора концентрация жидко­сти-растворителя уменьшается, его мольная доля х стано­вится меньше единицы; это вызывает нарушение равновесия жидкость - пар. В соответствии с принципом Ле Шателье начи­нает протекать процесс, стремящийся ослабить влияние воз­действия, т. е. происходит конденсация пара. Это означает снижение давления пара. Таким образом, можно заключить, что давление пара над раствором р меньше, чем над чистым раст­ворителем р°.

Понижение давления над раствором тем значительнее, чем больше вещества содержится в растворе или чем меньше мольная доля растворителя в растворе.

Относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором равно мольной доле растворенного вещества (одна из формулировок первого закона Рауля, 1887 г. строго применимого для идеальных растворов неэлект­ролитов).

(р⁰ - р)/ р⁰ = х_в-ва,

где р⁰ - давление растворителя над чистым растворителем; р - давление растворителя над раствором; х_в-ва - мольная доля растворенного вещества.