Explique o porque das não idealidades, isto é, porque a lei de Raoult deixa de ser seguida para misturas de dois líquidos. Resolvido em sala de aula.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para explicar por que acontecem as não idealidades nas misturas de dois líquidos, ou seja, por que a Lei de Raoult não se aplica perfeitamente nessas situações. Vamos precisar entender o que é a Lei de Raoult, o que diferencia soluções ideais das não ideais e quais fatores levam a essas diferenças.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a Lei de Raoult. Essa lei afirma que a pressão de vapor de um componente em uma solução ideal é igual à pressão de vapor pura desse componente multiplicada pela sua fração molar na solução. Matematicamente, fica assim:
Onde:
- $ P_i $ é a pressão de vapor do componente $ i $ na solução.
- $ X_i $ é a fração molar do componente $ i $ na solução.
- $ P_i^° $ é a pressão de vapor pura do componente $ i $.
Essa lei funciona bem para soluções ideais, onde as interações entre as moléculas dos componentes são semelhantes às interações entre as moléculas puras.
Passo 3
Agora, vamos entender o que é uma solução ideal. Em uma solução ideal, as forças intermoleculares entre as moléculas dos diferentes componentes são iguais às forças nas soluções puras. Isso significa que não há ganho ou perda de energia quando as moléculas se misturam. Nessas condições, a Lei de Raoult se aplica perfeitamente.
Passo 4
Mas nem sempre as soluções se comportam de forma ideal. Quando as interações entre as moléculas dos diferentes componentes são diferentes das interações nas soluções puras, surgem as não idealidades. Isso pode acontecer por vários motivos, como:
- Diferença de polaridade: Se um componente é muito mais polar que o outro, as interações intermoleculares mudam.
- Tamanho e forma das moléculas: Moléculas de tamanhos ou formatos muito diferentes podem não se misturar bem.
- Presença de ligações de hidrogênio: Se um componente pode formar ligações de hidrogênio e o outro não, isso altera as interações na solução.
- Volume de exclusão: Moléculas grandes podem impedir que as menores se aproximem, afetando a mistura.
Essas diferenças fazem com que a pressão de vapor real da solução diverja do que a Lei de Raoult previu.
Passo 5
Então, quando misturamos dois líquidos cujas interações intermoleculares são significativamente diferentes das interações nas suas formas puras, a solução se torna não ideal. Nessas situações, a Lei de Raoult deixa de ser seguida porque as premissas de igual interação molecular não se sustentam, levando a pressões de vapor diferentes das previstas pela lei.
Resposta
Em resumo, a Lei de Raoult deixa de ser seguida em misturas de dois líquidos quando as interações entre as moléculas dos diferentes componentes diferem significativamente das interações nas soluções puras. Essas diferenças causam não idealidades na solução, fazendo com que a pressão de vapor real se desvie do que a Lei de Raoult prevê.