4 • Propriétés
des mélanges
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4.4 Équilibre liquide-vapeur
pour les mélanges (loi de Raoult)
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
La pression partielle des composants d’une phase vapeur d’un mélange
en équilibre avec la solution idéale liquide (Figure 4.5) est donnée par la
loi de Raoult :
[4.26]
où P i est la pression partielle du composant i en équilibre avec la solution liquide dans laquelle la concentration molaire du composant i est x i .
P i0 est la pression de vapeur saturante du liquide pur i à la température
de la solution.
La pression partielle d’un gaz parfait, d’après la loi de Dalton, est proportionnelle à la concentration molaire en phase gazeuse. En combinant la
loi de Dalton avec l’expression [4.26], on obtient :
ou
[4.27]
qui montre que le rapport des fractions molaires du composant i dans les
phases vapeur et liquide est égal au rapport de la pression de vapeur saturante du composant i (P i0 ) à la pression totale P.
0
i
i i
P x P
=
Figure 4.5 – Schéma illustrant les notations utilisées : P est la pression de vapeur
totale correspondant à la solution liquide (composition molaire en phase liquide : x i ),
P i est la pression partielle du composant i dans le mélange gazeux (composition
molaire en phase gazeuse : y i ). La pression de vapeur saturante de chaque
composant i du liquide à l’état pur et à la température T du mélange est P i0 .
P i0
T
T
P
y i
P i
X i
i Seul
Vapeur
Liquide
Mélange
0
i
i
i i
P y P x P
=
=
0
i
i
i
y
P
x
P
=