Roztwory doskonałe i rzeczywiste
Roztwory doskonałe (idealne ) to takie, w których siły oddziaływań międzycząsteczkowych pomiędzy cząsteczkami wszystkich składników obecnych w układzie są zawsze takie same. Oznacza to, że w roztworze doskonałym oddziaływania pomiędzy cząsteczkami: rozpuszczalnik – rozpuszczalnik, rozpuszczalnik – substancja rozpuszczona, substancja rozpuszczona – substancja rozpuszczona są takie same.
W praktyce często w roztworze oddziaływania pomiędzy cząsteczkami substancji rozpuszczonej a rozpuszczalnikiem są większe lub mniejsze, niż pomiędzy cząsteczkami rozpuszczalnika i pomiędzy cząsteczkami substancji rozpuszczonej – mówimy wtedy o roztworach rzeczywistych.
Roztwory doskonałe spełniają prawo Raoulta.
gdzie:
\( p_i \) – ciśnienie cząstkowe składnika i
\( p_i^0 \) – cśnienie pary nasyconej składnika i
\( x_i \) – ułamek molowy składnika i
Jeżeli wykreślimy zależność ciśnienia cząstkowego pary składników A (granatowa krzywa) i B (czerwona krzywa) nad roztworem w funkcji ułamków molowych A i B w roztworze ciekłym, to otrzymamy linie proste. Linią czarną oznaczono wartości sumaryczne całkowitego ciśnienia pary \( p = p_A + p_B \) nad roztworem w zależności od jego stężenia.
Roztwory rzeczywiste wykazują jednak różne odchylenia od prawa Raoulta. Jest to spowodowane występowaniem różnych oddziaływań pomiędzy cząsteczkami w roztworze.
W przypadku, gdy siły oddziaływań pomiędzy cząsteczkami A – B mniejsze od oddziaływań A – A i B – B , to w roztworze wzrosną odległości międzycząsteczkowe i cząsteczki łatwiej będą przechodziły do fazy gazowej, co spowoduje wzrost ciśnienia pary nasyconej. Taki przypadek został przedstawiony na Rys. 2 i nazywamy go dodatnim odchyleniem od prawa Raoulta.
Jeżeli siły oddziaływań międzycząsteczkowych A – B są większe od oddziaływań pomiędzy cząsteczkami A – A i B – B, w roztworze działają większe siły międzycząsteczkowe niż w czystej cieczy. Cząsteczki trudniej przechodzą do fazy gazowej i wówczas ciśnienie pary nasyconej nad roztworem jest niższe niż przewidziane prawem Raoulta. Taki przypadek przedstawiono na Rys. 3 i nazywamy go ujemnym odchyleniem od prawa Raoulta.