Stellen Sie sich ein kleines Wasserbecken vor. Im Laufe der Zeit beginnen die Wassermoleküle, die sich an der Oberfläche befinden, zu verdampfen, und dies wird fortgesetzt, bis die gesamte Flüssigkeit in einen Dampfzustand übergeht.
Betrachten Sie nun eine halbverschlossene Flasche Wasser. Auch nach vielen Stunden beobachten wir, dass sich das Wasservolumen in der Flasche nicht ändert. Ist es dann möglich, dass in geschlossenen Systemen wie diesem keine Verdunstung auftritt wie in einem offenen System?
Tatsächlich, ja es kommt vor, denn Verdampfung ist, wenn die Oberflächenmoleküle schließlich genug kinetische Energie erreichen, um zu brechen die intermolekularen Bindungen (Wasserstoffbrücken) und brechen ab, entweichen aus der Flüssigkeit und werden zu Dampf. In der Flasche passiert dies mit den Oberflächenwassermolekülen.
Jedoch, irgendwann erreicht dieser Dampf eine Sättigung, dh einen maximalen Punkt, an dem es nicht mehr möglich ist, mehr Moleküle im Dampfzustand zu halten. Daher durchlaufen einige Moleküle den umgekehrten Prozess, die Verflüssigung, und kehren zur flüssigen Masse zurück.
Auf diese Weise a dynamisches GleichgewichtWenn also ein Molekül in den Dampfzustand übergeht, geht sofort ein anderes Molekül in den flüssigen Zustand über. Da dieses Phänomen ununterbrochen auftritt und wir die Wassermoleküle nicht sehen können, scheint uns das System stillzustehen. Aber eigentlich ändert sich das Volumen nicht, weil die verdampfte Flüssigkeitsmenge die gleiche Dampfmenge ist, die kondensiert.
Dampf in einem geschlossenen System, wie in dieser verschlossenen Flasche, übt Druck auf die Oberfläche der Flüssigkeit aus. So, so viel Dampf wie möglich ausübt Dasmaximaler Dampfdruck.
Dieser maximale Dampfdruck variiert von Flüssigkeit zu Flüssigkeit und auch mit der Temperatur. Der maximale Dampfdruck von Wasser zum Beispiel ist viel niedriger als der maximale Dampfdruck von Ether bei gleicher Temperatur. Dies liegt daran, dass die intermolekularen Wechselwirkungen des Ethers viel schwächer sind als die zwischen Wassermolekülen. Daher ist es einfacher, die Wechselwirkungen zwischen den Ethermolekülen zu unterbrechen.
Das zeigt uns das je höher der maximale Dampfdruck einer Flüssigkeit ist, desto flüchtiger ist sie. Aus diesem Grund werden wir, wenn wir Wasser und Äther in zwei getrennte Gläser geben, nach einiger Zeit feststellen, dass das Volumen des Äthers viel stärker abgenommen hat als das des Wassers, da es flüchtiger ist.
Sprechen wir nun über den Einfluss der Temperatur auf den maximalen Dampfdruck einer Flüssigkeit. Bei einer Temperatur von 20 °C beträgt der maximale Wasserdampfdruck 17,535 mmHg; bei 50°C ändert sie sich auf 98,51 mmHg; bei 100 °C sind es 760 mmHg.
Das zeigt uns das der maximale Dampfdruck ist proportional zur Temperaturänderung und umgekehrt proportional zur Intensität der intermolekularen Wechselwirkungen.
Ein weiterer interessanter Faktor ist, dass bei 100 °C der maximale Wasserdampfdruck gleich dem Atmosphärendruck ist, also 760 mmHg oder 1 atm (auf Meereshöhe). Deshalb siedet Wasser bei dieser Temperatur, da der Dampf den Druck, den Gase in der atmosphärischen Luft auf die Flüssigkeitsoberfläche ausüben, überwinden kann.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass, wenn wir einer Flüssigkeit einen nichtflüchtigen gelösten Stoff hinzufügen, ihr maximaler Dampfdruck aufgrund der Wechselwirkungen zwischen den gelösten Partikeln und den Wassermolekülen sinkt. das ist ein Miteigentum Anruf Tonoskopie oder Tonometrie. Weitere Informationen hierzu finden Sie in den entsprechenden Artikeln unten.
Von Jennifer Fogaça
Abschluss in Chemie
Quelle: Brasilien Schule - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-maxima-vapor.htm
