Dernière mise à jour : 2026-06-15

Comprendre la loi de Raoult

La loi de Raoult décrit comment la pression de vapeur d'une solution idéale dépend de sa composition. Lorsqu'un soluté non volatil se dissout dans un liquide, la pression de vapeur du solvant diminue en proportion de la quantité de soluté présent. La loi relie cette pression à la fraction molaire du solvant :

où $P$ est la pression de vapeur de la solution, $x_{\text{solvant}}$ est la fraction molaire du solvant, et $P^{\circ}$ est la pression de vapeur du solvant pur à la même température.

Abaissement de la pression de vapeur

Comme $x_{\text{solvant}} < 1$ dès qu'un soluté est présent, la pression de vapeur de la solution est toujours inférieure à celle du solvant pur. Cette diminution est appelée abaissement de la pression de vapeur :

Puisque $x_{\text{solvant}} + x_{\text{soluté}} = 1$, l'abaissement est égal à la fraction molaire de soluté multipliée par la pression de vapeur du solvant pur. C'est une propriété colligative — elle dépend uniquement du nombre de particules de soluté, et non de leur nature chimique.

Exemple résolu

On prépare une solution en dissolvant du glucose ($M = 180\ \text{g/mol}$) dans de l'eau ($M = 18\ \text{g/mol}$). Le mélange contient 18 g de glucose et 90 g d'eau à 25 °C, où la pression de vapeur de l'eau pure est de 23,8 mmHg. Calculer la pression de vapeur de la solution et l'abaissement de la pression de vapeur.

Étape 1 — calculer les moles :

Étape 2 — calculer la fraction molaire du solvant :

Étape 3 — appliquer la loi de Raoult :

Étape 4 — calculer l'abaissement :

La loi de Raoult et les autres propriétés colligatives

L'abaissement de la pression de vapeur est le point de départ de trois autres effets colligatifs :

• Élévation du point d'ébullition : une pression de vapeur plus basse signifie que la solution doit être chauffée à une température plus élevée avant que sa pression de vapeur atteigne la pression atmosphérique.
• Abaissement du point de congélation : la diminution de la pression de vapeur déplace l'équilibre solide–liquide, abaissant le point de congélation.
• Pression osmotique : lorsqu'une solution est séparée du solvant pur par une membrane semi-perméable, la différence de pression de vapeur entraîne le passage du solvant à travers la membrane jusqu'à ce que la pression osmotique s'établisse pour compenser.

Ces quatre effets dépendent de $x_{\text{soluté}}$ (ou, de manière équivalente, de la molalité), et non de la nature du soluté.

Domaine de validité de la loi de Raoult

La loi de Raoult est exacte pour les solutions idéales, dans lesquelles les interactions soluté–solvant ont la même intensité que les interactions solvant–solvant. En pratique, elle s'applique bien pour :

• Les solutions diluées de non-électrolytes (sucres, urée, alcools dans un solvant compatible)
• Les mélanges de liquides structurellement semblables (benzène et toluène)

Elle cesse d'être valable pour les solutions concentrées, pour les électrolytes (qui libèrent plusieurs ions par unité formulaire) et pour les solutés qui s'associent ou réagissent avec le solvant. Pour les électrolytes, le nombre effectif de particules de soluté est augmenté par le facteur de van 't Hoff $i$, de sorte que $x_{\text{soluté,eff}} = i \cdot x_{\text{soluté,nominal}}$.

Pressions de vapeur de solvants courants à 25 °C

Ces valeurs permettent de calculer directement la pression de vapeur d'une solution diluée : il suffit d'entrer la fraction molaire et la pression de vapeur du solvant pur tirée du tableau ci-dessus.