1.6.5 Raoultův zákon – výpočet kapalné fáze

V systému benzen(1) a toluen(2) za předpokladu platnosti Raoultova a Daltonova zákona vypočtěte rosný tlak a složení rovnovážné kapalné fáze, která je v rovnováze s parní fází obsahující 60 mol.% benzenu při teplotě 90 °C.
Data:
p1s(90 °C)  =  136,16 kPa
p2s(90 °C)  =  54,27 kPa

Výsledek

p = 84,9 kPa, v kapalině je 37,4 mol.% benzenu a 62,6 mol.% toluenu

Postup

Raoultův a Daltonův zákon vedou k soustavě dvou rovnic o dvou neznámých

Audio

tabule/p6-5.1.gif tabule/p6-5.2.gif tabule/p6-5.3.gif

Rovnováha kapalina-pára binární směsi. Za předpokladu ideálního chování kapalné a parní fáze využijeme Raoultův zákon.
Máme dvě rovnovážné rovnice a dvě neznámé: rovnovážný tlak (rosný tlak) a složení rovnovážné kapalné fáze.
Obrázek nám pomůže k lepší orientaci v problému a navíc nám potvrdí, že výsledky jsou smysluplné: hodnota rovnovážného tlaku musí ležet mezi tlaky nasycených par čistých složek, molární zlomek kapaliny tohoto konkrétního systému musí být menší než molární zlomek páry v rovnováze.