Resolva P = X·P° para encontrar a pressão de vapor de uma solução ideal a partir da fração molar do solvente e sua pressão de vapor pura — uma propriedade coligativa. Calcule diretamente a pressão de vapor da solução, descubra quanto um soluto a reduz ou combine dois componentes voláteis.
Entradas
Fração de moles na solução que são solventes, entre 0 e 1.
Pressão de vapor do solvente puro, em mmHg (água a 25°C ≈ 23,8 mmHg).
Resultado
—
Insira a fração molar do solvente e a pressão de vapor puro para calcular a pressão de vapor da solução.
Entradas
A fração molar do soluto é calculada como 1 − Xsolvente.
Pressão de vapor do solvente puro, em mmHg.
Resultado
—
Insira a fração molar do solvente e a pressão de vapor puro para calcular a redução da pressão de vapor.
Pressão de vapor da solução—
Dois componentes voláteis
Fração molar do componente A. XA + XB deve ser igual a 1.
Pressão de vapor do componente UN puro, em mmHg.
Fração molar do componente B.
Pressão de vapor do componente B puro, em mmHg.
Resultado
—
Insira as frações molares (somando 1) e as pressões de vapor puro para calcular a pressão total de vapor.
4 min de leitura3 etapas7 termos3 exemplos6 perguntasP = X_solvent · P°
📋
Etapas
Como usar esta calculadora
3 etapas▸
1
Insira a fração molar do solvente e a pressão de vapor pura
Na guia Solução VP, insira a fração molar do solvente na solução (um número entre 0 e 1) e a pressão de vapor do solvente puro na temperatura de trabalho. A água a 25°C, por exemplo, tem uma pressão de vapor puro de cerca de 23,8 mmHg.
2
Leia a pressão de vapor da solução
O cartão de resultados mostra P, a pressão de vapor da solução, juntamente com o quanto ela é inferior à pressão de vapor do solvente puro. Mude para a guia Redução de VP para ver a queda, ΔP, calculada diretamente a partir da fração molar do soluto.
3
Combine dois líquidos voláteis
Se ambos os componentes da mistura forem voláteis (cada um contribui com sua própria pressão de vapor), use a guia Dois Componentes. Insira a fração molar de cada componente e a pressão de vapor pura - as frações molares devem somar 1 - para obter a pressão de vapor total sobre a mistura.
⚡
Referência
Fórmula e metodologia
3 fórmulas▸
Pressão de vapor da solução (lei de Raoult)
P = X_solvent · P°
P é a pressão de vapor da solução. X_solvent é a fração molar do solvente (moles de solvente divididos pelo total de moles em solução). P° é a pressão de vapor do solvente puro na mesma temperatura. Isso vale exatamente apenas para uma solução ideal – aquela em que as interações solvente-solvente, soluto-soluto e solvente-soluto são essencialmente as mesmas.
Redução da pressão de vapor
ΔP = X_solute · P° = P° − P
ΔP é o quanto a pressão de vapor da solução cai abaixo da pressão do solvente puro. Como as frações molares em uma solução somam 1, X_soluto = 1 − X_solvente, então a redução e a pressão de vapor da solução são duas visões da mesma relação.
Dois componentes voláteis
P_total = X_A·P°_A + X_B·P°_B
Quando ambos os componentes de uma mistura são voláteis, cada um contribui com sua própria parcela ponderada em fração molar da pressão de vapor. A pressão total de vapor sobre a mistura é a soma de ambas as contribuições parciais – esta é a base para a leitura dos diagramas de equilíbrio líquido-vapor.
📖
Glossário
Principais termos explicados
7 termos▸
Lei de RaoultO princípio de que a pressão parcial de vapor de um componente sobre uma solução é igual à sua fração molar no líquido vezes sua pressão de vapor como uma substância pura. É válido exatamente para soluções ideais e aproximadamente para soluções reais diluídas.
Pressão de vaporA pressão exercida pelo vapor de uma substância quando está em equilíbrio com sua fase líquida (ou sólida) a uma determinada temperatura, comumente medida em mmHg, kPa ou atm. Pressão de vapor mais alta significa que a substância evapora mais facilmente.
Fração molarA proporção de moles de um componente para o total de moles de todos os componentes em uma mistura, sempre entre 0 e 1. As frações molares de cada componente em uma mistura somam exatamente 1.
Redução da pressão de vaporA quantidade pela qual a pressão de vapor de uma solução cai abaixo da pressão de vapor do solvente puro devido a um soluto dissolvido, denotada por ΔP. É uma das quatro propriedades coligativas clássicas, juntamente com a elevação do ponto de ebulição, a depressão do ponto de congelamento e a pressão osmótica.
Propriedade coligativaPropriedade de uma solução que depende apenas da concentração (fração molar ou molalidade) das partículas dissolvidas, e não de sua identidade química. A redução da pressão de vapor, a elevação do ponto de ebulição, a depressão do ponto de congelamento e a pressão osmótica são os quatro exemplos clássicos.
Solução idealUma solução hipotética em que as forças intermoleculares entre diferentes componentes são as mesmas entre componentes semelhantes, de modo que a lei de Raoult se aplica exatamente em toda a faixa de composição. Soluções reais de líquidos quimicamente semelhantes (como benzeno e tolueno) aproximam-se disso.
VolátilDescreve uma substância com pressão de vapor mensurável que evapora facilmente a uma determinada temperatura. Supõe-se que um soluto não volátil (como sal de cozinha ou açúcar) contribui essencialmente com pressão de vapor própria zero, razão pela qual a fórmula básica da lei de Raoult apenas rastreia o solvente.
👥
Situações comuns
Exemplos práticos
3 exemplos▸
💧
Estudante de química
Soluto não volátil em água
Fração molar de solvente 0.9Pressão de vapor puro (água, 25°C) 23,8mmHg
P = 0,9 × 23,8 = 21,42 mmHg. A dissolução de soluto não volátil suficiente para tornar o solvente 90% dos moles presentes reduz a pressão de vapor de 23,8 para 21,42 mmHg – uma queda de 2,38 mmHg.
📉
Técnico de laboratório
Lendo diretamente a redução da pressão de vapor
Fração molar de solvente 0.9Pressão de vapor puro 23,8mmHg
A fração molar do soluto é 1 - 0,9 = 0,1, então ΔP = 0,1 × 23,8 = 2,38 mmHg. Isso corresponde à diferença entre os 23,8 mmHg do solvente puro e os 21,42 mmHg da solução na guia Solução VP — as duas guias descrevem a mesma mudança física em direções opostas.
🧪
Químico orgânico
Mistura ideal de benzeno-tolueno (ambos voláteis)
Fração molar de benzeno (X_A) 0,4, P°_A = 100 mmHgFração molar de tolueno (X_B) 0,6, P°_B = 40 mmHg
P_total = 0,4×100 + 0,6×40 = 64 mmHg. Como o benzeno é mais volátil (maior pressão de vapor puro) do que o tolueno, mesmo uma fração molar minoritária de benzeno contribui com uma grande parte da pressão de vapor total - este é o ponto de partida para os cálculos de destilação.
🔗
Referência
Citar esta calculadora
APA e MLA▸
Use um destes formatos para citar esta calculadora em um trabalho ou relatório.
A lei de Raoult é a ligação quantitativa mais simples entre a composição de uma solução e a rapidez com que ela evapora: a pressão de vapor de um componente acima de uma solução é apenas sua fração molar vezes sua pressão de vapor como uma substância pura. Explica por que dissolver algo em um líquido sempre suprime a evaporação e é a base para a destilação, cálculos de umidade e todas as outras propriedades coligativas.
Como funciona a fórmula
▸
Em um líquido puro, as moléculas na superfície escapam constantemente para a fase de vapor e se condensam novamente, atingindo uma pressão de vapor de equilíbrio P°. Adicione um soluto e parte da superfície será agora ocupada por partículas de soluto em vez de solvente – menos moléculas de solvente estão disponíveis para escapar a qualquer momento, de modo que a pressão de vapor cai em proporção direta à quantidade de solução que ainda é solvente. Essa proporção é exatamente a fração molar do solvente, e é por isso que P = X_solvente·P° se mantém tão limpo para soluções ideais.
A mesma lógica se estende a misturas em que ambos os componentes são voláteis: a presença de cada componente na superfície é proporcional à sua própria fração molar, de modo que cada um contribui com sua própria pressão de vapor ponderada pela fração molar, e o total é apenas a soma de ambas as contribuições.
Entradas e o que elas significam
▸
Fração molar deve ser um valor entre 0 e 1 e, para uma solução de dois componentes, as frações molares de solvente e soluto sempre somam exatamente 1 — é isso que permite à calculadora derivar uma da outra automaticamente na guia Redução de VP. A Pressão de vapor puro (P°) depende da temperatura, portanto, certifique-se de que o valor inserido corresponda à temperatura de seu interesse; a pressão de vapor da água é de cerca de 23,8 mmHg a 25°C, mas aproximadamente 760 mmHg em seu ponto de ebulição de 100°C. Na guia Dois componentes, ambas as frações molares devem somar 1, pois descrevem a mesma mistura.
Limites e casos extremos
▸
A lei de Raoult é exata apenas para uma solução ideal, onde as forças entre moléculas diferentes são essencialmente idênticas às forças entre moléculas semelhantes - líquidos quimicamente semelhantes, como o benzeno e o tolueno, chegam muito próximos. Soluções reais com fortes interações específicas (ligações de hidrogênio, forças íon-dipolo) apresentam desvios positivos ou negativos da previsão ideal, especialmente em concentrações mais altas. A fórmula básica de componente único também assume que o soluto em si é não volátil; se o soluto também evaporar, você precisará da forma de dois componentes, pois também contribui com sua própria pressão de vapor para o total.
❓
Perguntas
Perguntas frequentes
6 perguntas▸
Qual é a fórmula da lei de Raoult?+
P = X_solvente · P°, onde P é a pressão de vapor da solução, X_solvente é a fração molar do solvente e P° é a pressão de vapor do solvente puro na mesma temperatura.
Como encontro a redução da pressão de vapor?+
ΔP = X_soluto · P°, onde X_soluto é a fração molar do soluto (1 menos a fração molar do solvente). Isto é igual à diferença entre a pressão de vapor do solvente puro e a pressão de vapor da solução.
O que acontece com um soluto não volátil?+
Um soluto não volátil (como sal de cozinha ou açúcar) não contribui essencialmente com nenhuma pressão de vapor própria. Seu único efeito é diluir a fração molar do solvente, o que reduz a pressão geral de vapor da solução abaixo da do solvente puro.
E se ambos os componentes forem voláteis?+
Quando ambos os líquidos em uma mistura têm sua própria pressão de vapor, some a contribuição ponderada pela fração molar de cada um: P_total = X_A·P°_A + X_B·P°_B. Esta é a base para a leitura do comportamento do equilíbrio vapor-líquido na destilação.
A lei de Raoult é sempre válida?+
É exato apenas para uma solução ideal, onde as interações entre moléculas diferentes correspondem às interações entre moléculas semelhantes. Líquidos quimicamente semelhantes aproximam-se bem disso; soluções com fortes interações específicas (como ligações de hidrogênio) desviam-se da previsão ideal, ainda mais em concentrações mais altas.
Quais unidades a calculadora usa?+
As frações molares não têm unidade, entre 0 e 1. A pressão de vapor pode ser inserida em qualquer unidade de pressão consistente (mmHg, kPa, atm) — a saída é relatada na mesma unidade inserida, pois a fórmula é um cálculo de razão pura.
📄
Salvar e compartilhar
Receba um PDF personalizado com seus resultados
Baixe na hora um PDF de uma página com seus resultados. Informe seu e-mail para receber também dicas ocasionais sobre nossas calculadoras — sem spam e com opção de cancelamento a qualquer momento. Privacidade.