ラウールの法則を簡単に解説！【化工のお部屋】

こんにちは。化工見習いです！

今回は、ラウールの法則を簡単に解説しようと思います！

ラウールの法則とは

ラウールの法則とは

「成分Aの蒸気分圧は、成分Aのモル分率と成分Aの純粋な液体の蒸気圧の積に等しい」

というものです。式は下のようになります👇

\(\ p_A=x_A p_A^*\)

\(\ p_A\)：成分Aの蒸気分圧

\(\ x_A\)：成分Aのモル分率

\(\ p_A^*\)：純粋な成分A液体の蒸気圧

ちなみに、ラウールの法則が全組成範囲で成り立つような混合物を「理想溶液」と呼びます。

じゃあ、成り立たない場合は？という話になりますが、

そのような場合は、下のように活量係数が加わってきます👇

\(\displaystyle p_A={\gamma}_Ax_A p_A^*\)

\(\displaystyle {\gamma}_A\)：成分Aの活量係数　

(ただし、活量係数は系の成分や、モル分率、圧力、温度など様々な要因で変化する)

問題例

ラウールの法則を利用した簡単な問題例を紹介します。

[問題]25℃における成分Aの蒸気圧は120kPa,成分Bの蒸気圧は70kPaとする。AとBの混合物の全圧が100kPaである時、成分Aの液相および気相モル分率を求めよ。

ドルトンの法則より\(\displaystyle p_A+p_B=p_t\)

ラウールの法則より、\(\displaystyle p_A=x_A p_A^*\)、\(\displaystyle p_B=x_B p_B^*\)より

\(\displaystyle x_A p_A^*+x_Bp_B^*=p_t\)

\(\ x_B=1-x_A\)より

\(\displaystyle x_A p_A^*+(1-x_A)p_B^*=p_t\)

これを解くと\(\ x_A =0.6\)

また、\(\displaystyle p_A=y_Ap_t\)より、

\(\displaystyle y_A=\frac{p_A}{p_t}=\frac{x_A p_A^*}{p_t}=0.72\)

おわりに

ラウールの法則の解説は以上になります！

最後まで読んで頂き、ありがとうございました！

併せて覚えたいヘンリーの法則についてはこちら👇

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