LIQUIDE - VAPEUR

Si l'on considère un mélange de deux liquides entièrement miscibles en équilibre avec leur vapeur.
La pression extérieure et la température étant fixées, la composition des phases est donnée par :
- la fraction molaire du constituant considéré dans la solution y_i
- la fraction molaire du constituant considéré dans la vapeur x_i


La loi de Raoult permet de calculer y_i sachant que :
- à température et pression données,
- si un soluté i est l'un des constituants d'une solution idéale (la miscibilité est parfaite),
- il exerce une pression de vapeur partielle P_i proportionnelle à la pression de vapeur de ce soluté.
C'est la loi de Raoult qui s'écrit : P_i = y_i. P⁰_i
La pression de vapeur d’un constituant est proportionnelle à sa fraction molaire en solution (y_i), le rapport de
proportionnalité étant égal à la pression de vapeur du corps pur.


La loi de Dalton permet de calculer x_i sachant que :
- à température et pression données,
- un constituant i exerce une pression de vapeur partielle Pi proportionnelle à la pression totale P.

C'est la loi de Dalton qui s'écrit : P_i = x_i.P                   Relation déjà utilisée dans le cas des gaz parfaits.


Lors d'une distillation on peut atteindre l'équilibre liquide-vapeur :
P_i = P⁰_i .y_i = P.x_i pour le corps i et
P_j = P⁰_j .y_j = P.x_j pour le corps j

	P0i .yi	P.xi		P0i .yi	xi
en faisant le rapport :	———— =	———	soit	———— =	——
	P0j .yj	P.xj		P0j .yj	xj

si i est plus volatil que j, alors P⁰_i > P⁰_j soit P⁰_i / P⁰_j > 1

	xi	yi
alors	—          >	—	(exemple 41 / 59 > 40 / 60)	car (xi + xj = yi + yj = 1)
	xj	yj

dans l’exemple, il y a 41 % du plus volatil dans la vapeur et 40 % dans le liquide..

On en déduit que la vapeur est plus riche que le liquide en constituant le plus volatil.
Aussi, on peut séparer par distillation les constituants d'un mélange homogène.


Cette partie de cours est principalement constitué de connaissances aussi vous devez la lire attentivement et la retenir.