Relaciona la presión parcial de vapor de un componente en una solución ideal con la fracción molar de ese componente en la fase líquida y la presión de vapor del componente puro: p_i = x_i · p_i*.

Principio

En una solución ideal, las interacciones intermoleculares entre moléculas distintas son iguales a las entre moléculas iguales, por lo que cada componente volátil contribuye a la presión de vapor total proporcionalmente a su fracción molar en la fase líquida.

Demostración

Una mezcla de dos líquidos no polares químicamente similares (cercana a la idealidad) muestra una presión de vapor total igual a la suma de las presiones de vapor de cada componente puro ponderadas por su fracción molar; la composición de vapor medida coincide con las predicciones dentro de la incertidumbre experimental.

Aplicación incorrecta

Aplicar la ley de Raoult a mezclas fuertemente no ideales (grandes diferencias de polaridad, enlaces de hidrógeno, solutos iónicos) o usarla a altas concentraciones sin coeficientes de actividad produce predicciones imprecisas de presión de vapor y comportamiento de fases.

Consecuencia

Cuando es válida, la ley de Raoult permite calcular presiones de vapor, composiciones de vapor y cambios de punto de ebullición a partir de la composición líquida y las presiones de vapor de los componentes puros, y sirve como referencia para identificar desviaciones (positivas/negativas).

Inversión

Las desviaciones de la ley de Raoult (positivas o negativas) ocurren cuando las interacciones entre diferentes componentes difieren de las interacciones entre iguales; fuertes desviaciones pueden producir azeótropos o diagramas de fase no ideales que invierten el orden de ebullición esperado.

Límite

Válida para soluciones líquidas ideales o casi ideales, típicamente para especies químicamente similares a concentraciones y temperaturas moderadas. Excluye soluciones electrolíticas, mezclas fuertemente asociantes y situaciones que requieren coeficientes de actividad para describir la no idealidad.

Tensión semántica

Puede confundirse con la ley de Henry (que vincula la concentración disuelta de un gas con su presión parcial) o la ley de Dalton (presiones parciales en una mezcla de gases); la ley de Raoult atiende específicamente la contribución de un componente líquido a la presión de vapor bajo supuestos de idealidad.

Síntesis

La ley de Raoult es la regla de la solución ideal por la cual la presión parcial de cada componente es la presión de vapor del puro multiplicada por su fracción molar líquida; constituye el modelo de referencia para el equilibrio vapor–líquido y para detectar comportamiento no ideal.