ラウールの法則（Raoult’s Law）

ラウールの法則（Raoult’s Law）は、溶液の蒸気圧に関する法則であり、溶媒と溶質が理想的な挙動を示す場合に適用される。

ラウールの法則の定義

溶液の蒸気圧は、純溶媒の蒸気圧と溶媒のモル分率に比例するという法則である。

数学的には次のように表される：溶液の蒸気圧＝純溶媒の蒸気圧×モル分率

ラウールの法則の意味

• 溶液中に非揮発性の溶質を加えると、溶媒の蒸気圧は低下する。これは、溶質粒子が溶媒分子の表面積を占有するため、溶媒分子が蒸発する確率が減少するためである。
• 溶液中の溶媒のモル分率が低くなるほど、蒸気圧の低下が顕著になる。

ラウールの法則の適用範囲

1. 理想溶液の場合に厳密に適用される。
   • 理想溶液では、溶媒と溶質間の分子間相互作用が、溶媒-溶媒および溶質-溶質間の相互作用と等しい。
2. 実際の溶液では、溶質と溶媒間の相互作用が異なる場合、ラウールの法則から外れることがある。

• 相互作用が強い場合：蒸気圧がラウールの法則の予測値より低くなる（負偏差）。
  • 相互作用が弱い場合：蒸気圧がラウールの法則の予測値より高くなる（正偏差）。

応用例

1. 蒸留：揮発性成分の分離にラウールの法則が用いられる。特に、混合溶液の蒸気圧の計算に重要である。
2. 溶液特性の理解：蒸気圧降下を利用して、溶質の性質や濃度を推定できる。
3. 束一的性質：ラウールの法則は、蒸気圧降下や沸点上昇などの束一的性質の基礎理論を提供する。

ラウールの法則は、溶液の熱力学的性質を理解する上で基本的かつ重要な法則である。