Μέγιστη πίεση ατμού

Φανταστείτε μια μικρή πισίνα νερού. Με την πάροδο του χρόνου, τα μόρια νερού που βρίσκονται στην επιφάνεια θα αρχίσουν να εξατμίζονται και αυτό θα συνεχιστεί έως ότου όλο το υγρό αλλάξει σε κατάσταση ατμού.

Σκεφτείτε τώρα ένα μισό σφραγισμένο μπουκάλι νερό. Ακόμα και μετά από πολλές ώρες, παρατηρούμε ότι ο όγκος του νερού μέσα στη φιάλη δεν αλλάζει. Είναι δυνατόν τότε σε κλειστά συστήματα όπως αυτή η εξάτμιση να μην συμβαίνει όπως σε ένα ανοιχτό σύστημα;

Πράγματι, ναι συμβαίνει, επειδή η εξάτμιση είναι όταν τα επιφανειακά μόρια φτάνουν αρκετή κινητική ενέργεια για να σπάσουν οι διαμοριακοί δεσμοί (δεσμοί υδρογόνου) και διασπώνται, διαφεύγουν από το υγρό και γίνονται ατμοί. Μέσα στη φιάλη αυτό συμβαίνει στα μόρια επιφανειακού νερού.

Ωστόσο, έρχεται μια στιγμή που αυτός ο ατμός φτάνει σε κορεσμό, δηλαδή ένα μέγιστο σημείο στο οποίο δεν είναι πλέον δυνατόν να συγκρατούνται περισσότερα μόρια στην κατάσταση ατμών. Έτσι, μερικά μόρια αρχίζουν να περνούν από την αντίστροφη διαδικασία, η οποία είναι υγροποίηση, επιστρέφοντας στην υγρή μάζα.

Με αυτόν τον τρόπο, α δυναμική ισορροπίαΕπομένως, εάν ένα μόριο μεταβεί στην κατάσταση ατμών, αμέσως ένα άλλο μόριο μεταβαίνει στην υγρή κατάσταση. Καθώς αυτό το φαινόμενο εμφανίζεται ασταμάτητα και καθώς δεν μπορούμε να δούμε τα μόρια του νερού, μας φαίνεται ότι το σύστημα βρίσκεται σε ακινησία. Αλλά στην πραγματικότητα ο όγκος δεν αλλάζει επειδή η ποσότητα του υγρού που εξατμίζεται είναι η ίδια ποσότητα ατμού που συμπυκνώνεται.

Οι ατμοί εντός κλειστού συστήματος, όπως σε αυτό το πώμα, ασκούν πίεση στην επιφάνεια του υγρού. Ετσι, ασκεί όσο το δυνατόν περισσότερο ατμό ομέγιστη πίεση ατμού.

Αυτή η μέγιστη τάση ατμών ποικίλλει από υγρό σε υγρό και επίσης ανάλογα με τη θερμοκρασία. Η μέγιστη τάση ατμών του νερού, για παράδειγμα, είναι πολύ χαμηλότερη από τη μέγιστη τάση ατμών του αιθέρα στην ίδια θερμοκρασία. Αυτό συμβαίνει επειδή οι διαμοριακές αλληλεπιδράσεις του αιθέρα είναι πολύ ασθενέστερες από αυτές μεταξύ των μορίων του νερού. Επομένως, είναι ευκολότερο να σπάσουμε τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των αιθερικών μορίων.

Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση;)

Αυτό μας δείχνει ότι Όσο υψηλότερη είναι η μέγιστη τάση ατμών ενός υγρού, τόσο πιο πτητική είναι. Γι 'αυτό αν βάλουμε νερό και αιθέρα σε δύο ξεχωριστά ποτήρια, μετά από λίγο θα δούμε ότι ο όγκος του αιθέρα έχει μειωθεί πολύ περισσότερο από αυτόν του νερού, καθώς είναι πιο πτητικός.

Ας μιλήσουμε τώρα για την επίδραση της θερμοκρασίας στη μέγιστη τάση ατμών ενός υγρού. Σε θερμοκρασία 20 ° C, η μέγιστη τάση υδρατμών ισούται με 17,535 mmHg. στους 50 ° C αλλάζει σε 98,51 mmHg. στους 100ºC, είναι 760 mmHg.

Αυτό μας δείχνει ότι η μέγιστη τάση ατμών είναι ανάλογη με τη διακύμανση της θερμοκρασίας και αντιστρόφως ανάλογη με την ένταση των διαμοριακών αλληλεπιδράσεων.

Ένας άλλος ενδιαφέρων παράγοντας είναι ότι, στους 100 ° C, η μέγιστη τάση υδρατμών ισούται με την ατμοσφαιρική πίεση, δηλαδή 760 mmHg ή 1 atm (σε επίπεδο θάλασσας). Γι 'αυτό το νερό βράζει σε αυτή τη θερμοκρασία, καθώς ο ατμός καταφέρνει να ξεπεράσει την πίεση που ασκείται στην επιφάνεια του υγρού από αέρια στον ατμοσφαιρικό αέρα.

Ένα άλλο σημαντικό σημείο είναι ότι αν προσθέσουμε μια μη πτητική διαλυμένη ουσία σε ένα υγρό, η μέγιστη τάση ατμών του θα μειωθεί λόγω αλληλεπιδράσεων μεταξύ των σωματιδίων της διαλυμένης ουσίας και των μορίων του νερού. αυτό είναι ένα συνιδιοκτησία κλήση τονοσκόπηση ή τονομετρία. Δείτε περισσότερα για αυτό στα σχετικά άρθρα παρακάτω.

Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία

Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Μέγιστη τάση ατμών". Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-maxima-vapor.htm. Πρόσβαση στις 28 Ιουνίου 2021.