Una solución ideal es una mezcla en la que se pueden distinguir moléculas de diferentes especies; sin embargo, a diferencia de las moléculas de un gas ideal, las moléculas de una solución ideal ejercen fuerzas entre sí. Se dice que una solución es perfecta cuando esas fuerzas son las mismas para todas las moléculas sin importar la especie.
Solución ideal
La definición más simple de una solución ideal es una solución homogénea en la que las interacciones entre las moléculas de los componentes (soluto y disolvente) son exactamente las mismas que las interacciones entre las moléculas de cada componente. Prácticamente a todas las concentraciones y temperaturas, estas soluciones obedecen la Ley de Raoult.
Características de la solución ideal
Se puede crear una solución perfecta combinando un soluto y un solvente con estructuras y tamaños moleculares coincidentes. Cuando mezclamos dos sustancias, X e Y, podemos ver que hay varias fuerzas intermoleculares entre ellas. Como ejemplo
- Existen fuerzas de atracción intermoleculares entre X y X.
- Existen fuerzas de atracción intermoleculares entre Y e Y.
- Existen fuerzas de atracción intramoleculares entre X e Y.
Cuando las fuerzas de atracción intermoleculares son iguales o iguales en este caso, obtenemos una solución ideal.
Ley de Raoult
En 1986, un químico francés llamado Francois Marte Raoult propuso una relación entre la presión parcial y la fracción molar de los líquidos volátiles. ‘La fracción molar del componente soluto es precisamente proporcional a su presión parcial’, dice la ley. Las soluciones líquido-líquido se pueden clasificar en dos categorías según la Ley de Raoult. Hay soluciones ideales y no óptimas.
De este modo,
ΔP/PA o = No. de moles de soluto/ Total de moles de soluto y solvente
Propiedades de una solución ideal
Las cualidades físicas de una solución ideal suelen ser comparables con las propiedades de los componentes puros. Las siguientes son algunas de sus características:
- La entalpía de la solución es cero. Cuando la entalpía de la solución se acerca a cero, es más probable que muestre un comportamiento perfecto.
- El volumen de mezcla también es igual a cero. Esto significa que el volumen total de la solución es igual a la suma de los volúmenes de soluto y solución. Además, indica que habrá una contracción o expansión del volumen cuando se mezclen los dos componentes.
- Las interacciones soluto-soluto y solvente-solvente son casi idénticas a la interacción soluto-solvente.
Ejemplos de solución ideal
Obtener una solución ideal bien equilibrada puede ser difícil; sin embargo, algunas soluciones pueden mostrar ocasionalmente un comportamiento ideal. Aquí hay varios ejemplos:
- Tolueno y Benceno.
- Yoduro de etilo y bromuro de etilo.
- bromobenceno y clorobenceno.
- N-heptano y n-hexano.
En particular, cuando se trata de concentraciones de solución, la mayoría de las soluciones diluidas tienen o exhiben propiedades de una solución ideal.
Soluciones no ideales
Las soluciones no ideales son soluciones que no obedecen la ley de Raoult en todas las concentraciones y temperaturas. Las soluciones no ideales son aquellas que se desvían de las soluciones ideales y también se conocen como soluciones no ideales.
Las funciones de Margules o los coeficientes de actividad se pueden utilizar para describir las desviaciones de la idealidad. Si las desviaciones de la idealidad son menores, un solo parámetro de Margules puede ser adecuado para definir las características de la solución; dichas soluciones se denominan regulares. A diferencia de las soluciones ideales, cuyos volúmenes son estrictamente aditivos y la mezcla siempre es completa, el volumen de una solución no ideal no siempre es la simple suma de los volúmenes de los líquidos puros que la componen, y la solubilidad no está garantizada en todo el rango de composición. La actividad termodinámica de los componentes se puede evaluar midiendo sus densidades.
Características de las soluciones no ideales
Las soluciones no ideales tienen las siguientes características:
- Las interacciones soluto-soluto y solvente-solvente son distintas de las interacciones soluto-solvente.
- La entalpía de mezcla, es decir, Δ mix H≠0, indica que es posible que se haya liberado calor si la entalpía de mezcla es negativa (Δ mix H < 0), o que se puede haber visto calor si la entalpía de mezcla es positiva ( Δ mezcla H>0).
- El volumen de mezcla, es decir, Δ mix V≠0, indica que habrá alguna expansión o contracción en la disolución líquida.
Ejemplos de preguntas
Pregunta 1: ¿Qué quiere decir con una solución ideal?
Responder:
Una solución en la que las interacciones de las moléculas componentes no difieren de las interacciones de las moléculas de cada componente. Las soluciones óptimas son aquellas que obedecen la ley de Raoult a todas las concentraciones y temperaturas.
Pregunta 2: ¿Cuál es la fórmula de la Ley de Raoult?
Responder:
La ley de Raoult es una ley química que se refiere a la presión de vapor de una solución que depende de la fracción molar de una solución aplicada.
Pregunta 3: ¿Qué hace un gas ideal?
Responder:
Un gas ideal es aquel en el que todas las colisiones entre átomos o moléculas son completamente elásticas y no existen fuerzas intermoleculares de atracción. Uno puede visualizarlo como una sucesión de esferas perfectamente duras que chocan pero no se comunican entre sí.
Pregunta 4: ¿Qué establece la ley de Raoult?
Responder:
La ley de Raoult establece que la presión de vapor de la solución es igual a la suma de las presiones de vapor de cada componente volátil multiplicada por la fracción molar de ese componente en la solución.
Pregunta 5: ¿Cuáles son las características de una solución ideal?
Responder:
Una solución ideal tiene las siguientes características: ningún cambio en el volumen de mezcla y ningún cambio en el calor de mezcla.
Publicación traducida automáticamente
Artículo escrito por Prateek Sharma 7 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA