Suurin höyrynpaine

Kuvittele pieni vesiallas. Ajan myötä pinnalla olevat vesimolekyylit alkavat haihtua ja tämä jatkuu, kunnes kaikki neste muuttuu höyrytilaksi.

Harkitse nyt puoliksi suljettua vesipulloa. Jopa monen tunnin kuluttua havaitsemme, että pullon sisällä oleva veden määrä ei muutu. Onko mahdollista, että suljetussa järjestelmässä, kuten tämä, ei tapahdu haihtumista kuten avoimessa järjestelmässä?

Itse asiassa, kyllä ​​se tapahtuu, koska haihtuminen on silloin, kun pintamolekyylit saavuttavat lopulta riittävän kineettisen energian hajoamaan molekyylien väliset sidokset (vetysidokset) ja hajoavat, poistuvat nesteestä ja muuttuvat höyryksi. Pullon sisällä tämä tapahtuu pintavesimolekyyleille.

Kuitenkin, tulee aika, jolloin tämä höyry saavuttaa kylläisyyden, eli maksimipisteen, jossa ei enää ole mahdollista pitää enemmän molekyylejä höyrytilassa. Joten jotkut molekyylit alkavat käydä läpi käänteisen prosessin, joka on nesteytys, palaten nestemassaan.

Tällä tavoin a dynaaminen tasapainoSiksi, jos yksi molekyyli menee höyrytilaan, välittömästi toinen molekyyli menee nestemäiseen tilaan. Koska tämä ilmiö tapahtuu pysähtymättä ja koska emme näe vesimolekyylejä, näyttää siltä, ​​että järjestelmä on pysähtynyt.

Mutta itse asiassa tilavuus ei muutu, koska haihtuvan nesteen määrä on sama määrä kondensoituvaa höyryä.

Höyry suljetussa järjestelmässä, kuten tässä korkitetussa pullossa, painostaa nesteen pintaa. Täten, mahdollisimman paljon höyryä suurin höyrynpaine.

Tämä suurin höyrynpaine vaihtelee nesteen mukaan ja myös lämpötilan mukaan. Esimerkiksi veden suurin höyrynpaine on paljon pienempi kuin eetterin suurin höyrynpaine samassa lämpötilassa. Eetterin molekyylien väliset vuorovaikutukset ovat paljon heikompia kuin vesimolekyylien välillä. Siksi eetterimolekyylien välinen vuorovaikutus on helpompaa hajottaa.

Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)

Tämä osoittaa meille sen mitä korkeampi nesteen höyrynpaine on, sitä haihtuvampi se on. Siksi, jos laitamme vettä ja eetteriä kahteen erilliseen lasiin, jonkin ajan kuluttua näemme, että eetterin tilavuus on pienentynyt paljon enemmän kuin veden, koska se on haihtuvampaa.

Puhutaan nyt lämpötilan vaikutuksesta nesteen maksimihöyrynpaineeseen. Lämpötilassa 20 ° C suurin vesihöyrynpaine on 17,535 mmHg; 50 ° C: ssa se muuttuu 98,51 mmHg: ksi; 100 ° C: ssa se on 760 mmHg.

Tämä osoittaa meille sen suurin höyrynpaine on verrannollinen lämpötilan vaihteluun ja kääntäen verrannollinen molekyylien välisten vuorovaikutusten voimakkuuteen.

Toinen mielenkiintoinen tekijä on, että 100 ° C: ssa suurin vesihöyrynpaine on yhtä suuri kuin ilmakehän paine, toisin sanoen 760 mmHg tai 1 atm (merenpinnan tasolla). Siksi vesi kiehuu tässä lämpötilassa, kun höyry onnistuu voittamaan ilmakehässä olevien kaasujen aiheuttaman paineen nesteen pinnalle.

Toinen tärkeä seikka on, että jos lisätään haihtumaton liuoteaine nesteeseen, sen suurin höyrynpaine laskee liuenneiden hiukkasten ja vesimolekyylien välisen vuorovaikutuksen vuoksi. Tämä on yhteisomistus puhelu tonoskopia tai tonometria. Katso tästä lisää vastaavista artikkeleista alla.

Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta

Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Suurin höyrynpaine"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-maxima-vapor.htm. Pääsy 28. kesäkuuta 2021.