Kas yra Raulio dėsnis?

Raulo dėsnis naudojamas chemijoje, siekiant paaiškinti tirpiklių elgesį, kai nelaki tirpi medžiaga yra veikiama temperatūros pokyčių. Šis dėsnis nustato tirpiklio garų slėgį tam tikroje temperatūroje idealiame tirpale. Slėgį galima rasti naudojant tirpiklio molinę frakciją ir padauginus ją iš tirpiklio garų slėgio tam tikroje temperatūroje, kai jis yra grynos formos.

Molinė dalis yra tirpiklio molių skaičius, padalytas iš bendro molių skaičiaus tirpale. Kadangi tirpalas yra tirpiklio ir tirpios medžiagos derinys, bendras molių skaičius yra tirpiklio moliai ir tirpios medžiagos moliai. Tirpi medžiaga yra tai, kas yra ištirpinama, o tirpiklis yra tai, kuriame ištirpsta medžiaga.

Garų slėgis susidaro dėl skysčio dalelių, kurios išbėga iš skysčio arba išgaruoja. Didesnę energiją turinčios dalelės, esančios skysčio paviršiuje, gali išeiti. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo daugiau energijos, taigi daugiau dalelių išgaruoja. Iš tirpalo išeina tik tirpiklio molekulės, nes tirpios medžiagos molekulės neturi vienodos tendencijos išgaruoti.

Pavyzdžiui, druskos vandens tirpale druska yra tirpi medžiaga, o vanduo yra tirpiklis. Nors druska vandenyje ištirpsta, bet būdama vandenyje ji nevirsta į dujas. Išgaruoja tik vanduo.
Uždaroje sistemoje nusistovi pusiausvyra. Nors dalelės vis tiek išbėga iš skysčio, jos neturi kur dingti, todėl tiesiog atsimuša nuo sistemos sienelių ir galiausiai grįžta į skystį. Judančios dalelės sukuria slėgį, vadinamą sočiųjų garų slėgiu.

Gryna forma skysto tirpiklio paviršiuje yra tik tirpiklio molekulės. Tačiau tirpale paviršiuje yra tirpiklio ir tirpios medžiagos molekulių. Tai reiškia, kad išeis mažiau dalelių, o tirpalo garų slėgis bus mažesnis nei gryno tirpiklio. Raoult dėsnis paaiškina šį pabėgančių dalelių pokytį. Naudojant molinę frakciją, teoriškai galima nustatyti, kiek tirpalo paviršiuje esančių dalelių galės pasišalinti, taip nustatant tirpalo garų slėgį.

Garų slėgio pokytis taip pat turi įtakos lydymosi ir virimo temperatūrai. Tirpaluose lydymosi temperatūra paprastai yra žemesnė, o virimo temperatūra aukštesnė nei gryno tirpiklio.
Raulo dėsnis daro prielaidą, kad bandomas sprendimas yra idealus sprendimas. Kadangi idealūs sprendimai yra tik teoriniai, Raoult dėsnis naudojamas kaip ribojantis dėsnis. Kuo sprendimas artimesnis idealiam sprendimui, tuo tikslesnis bus Raoult dėsnis, kai jis bus pritaikytas šiam sprendimui. Itin atskiesti tirpalai veikia beveik tiksliai taip, kaip nurodo Raoult dėsnis, o koncentruoti tirpalai elgsis ne taip, kaip siūlo įstatymas.