Raoultsches

Raoultsches Gesetz beschreibt das Verhalten des Dampfdrucks von Lösungen. Es wurde von dem französischen Chemiker François-Marie Raoult formuliert und bildet eine Grundlage der thermodynamischen Beschreibung gasförmiger Phasen über flüssigen Mischungen. In einer idealen Lösung gilt für jede Komponente i der Dampfphase der Partialdruck p_i als Produkt aus dem Molenbruch x_i der Komponente i in der Flüssigkeit und dem Dampfdruck P_i^* der reinen Komponente i bei derselben Temperatur: p_i = x_i P_i^*. Der Gesamtdampfdruck der Lösung ergibt sich aus der Summe der Partialdrücke: P = Σ_i p_i = Σ_i x_i P_i^*. Das Gesetz gilt besonders gut für ideal verhaltende Lösungen oder bei niedrigen Konzentrationen.

Realitätsbedingt weichen viele Lösungen von diesem Idealverhalten ab. Diese Abweichungen werden durch Aktivitätskoeffizienten beschrieben: p_i = x_i γ_i P_i^*, wobei γ_i den Grad der Abweichung von der Idealität angibt. Negative Abweichungen (stärkere Solute–Solvent-Interaktionen) führen zu einem niedrigeren als vorhergesagten Dampfdruck; positive Abweichungen (schwächere Interaktionen) zu einem höheren Dampfdruck. Solche Abweichungen können zur Bildung von Azeotropen führen, bei denen die flüssige Zusammensetzung bei bestimmten Temperaturen mit der Gleichsetzung der Dampfzusammensetzung einhergeht.

Anwendungen des Raoultschen Gesetzes liegen in der Abschätzung des Dampfdrucks von Lösungen, der Vorhersage des Verdampfungs- bzw. Destillationsverhaltens sowie in der Verbindung zu kolloidischen Eigenschaften. Es dient auch als grundlegender Ausgangspunkt in der chemischen Thermodynamik und bei der Ausbildung von realen Modellen der Dampfliquid-Phasen-Gleichgewichte.