अधिकतम भाप दबाव

पानी के एक छोटे से पूल की कल्पना करो। समय के साथ, सतह पर मौजूद पानी के अणु वाष्पित होने लगेंगे और यह तब तक जारी रहेगा जब तक कि सभी तरल वाष्प अवस्था में नहीं बदल जाते।

अब पानी की आधी सीलबंद बोतल पर विचार करें। कई घंटों के बाद भी, हम देखते हैं कि बोतल के अंदर पानी का आयतन नहीं बदलता है। क्या यह संभव है कि बंद प्रणालियों में इस तरह की वाष्पीकरण एक खुली प्रणाली की तरह नहीं होता है?

वास्तव में, हाँ ऐसा होता है, क्योंकि वाष्पीकरण तब होता है जब अंततः सतह के अणु टूटने के लिए पर्याप्त गतिज ऊर्जा तक पहुँच जाते हैं इंटरमॉलिक्युलर बॉन्ड (हाइड्रोजन बॉन्ड) और टूट जाते हैं, तरल से बाहर निकलकर वाष्प बन जाते हैं। बोतल के अंदर यह सतह के पानी के अणुओं के साथ होता है।

हालाँकि, एक समय आता है जब यह वाष्प संतृप्ति तक पहुँच जाती है, अर्थात एक अधिकतम बिंदु जिस पर वाष्प अवस्था में अधिक अणुओं को धारण करना संभव नहीं होता है। इस प्रकार, कुछ अणु विपरीत प्रक्रिया से गुजरना शुरू करते हैं, जो द्रव द्रव्यमान में लौटकर द्रवीकरण है।

इस प्रकार, अ गतिशील संतुलनइसलिए, यदि एक अणु वाष्प अवस्था में जाता है, तो तुरंत दूसरा अणु तरल अवस्था में चला जाता है। चूंकि यह घटना बिना रुके होती है और चूंकि हम पानी के अणुओं को नहीं देख सकते हैं, हमें ऐसा लगता है कि सिस्टम एक ठहराव पर है।

लेकिन वास्तव में आयतन नहीं बदलता है क्योंकि वाष्पित होने वाले तरल की मात्रा उतनी ही वाष्प की मात्रा होती है जो संघनित होती है।

एक बंद प्रणाली के भीतर वाष्प, जैसे कि इस कैप्ड बोतल में, तरल की सतह पर दबाव डालती है। इस प्रकार, जितना संभव हो उतना भाप लें अधिकतम भाप दबाव.

यह अधिकतम वाष्प दबाव तरल से तरल और तापमान के साथ भी भिन्न होता है। उदाहरण के लिए, जल का अधिकतम वाष्प दाब उसी तापमान पर ईथर के अधिकतम वाष्प दाब से बहुत कम होता है। इसका कारण यह है कि ईथर की अंतर-आणविक अंतःक्रियाएं पानी के अणुओं के बीच की तुलना में बहुत कमजोर होती हैं। इसलिए, ईथर के अणुओं के बीच की बातचीत को तोड़ना आसान है।

यह हमें दिखाता है कि किसी द्रव का वाष्प दाब जितना अधिक होता है, वह उतना ही अधिक वाष्पशील होता है। इसलिए अगर हम पानी और ईथर को दो अलग-अलग गिलास में डाल दें, तो थोड़ी देर बाद हम देखेंगे कि ईथर का आयतन पानी की तुलना में बहुत अधिक कम हो गया है, क्योंकि यह अधिक अस्थिर है।

अब बात करते हैं किसी द्रव के अधिकतम वाष्प दाब पर तापमान के प्रभाव के बारे में। 20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, अधिकतम जल वाष्प दबाव 17.535 मिमीएचजी के बराबर होता है; 50 डिग्री सेल्सियस पर यह 98.51 एमएमएचजी में बदल जाता है; 100ºC पर, यह 760 mmHg है।

यह हमें दिखाता है कि अधिकतम वाष्प दबाव तापमान भिन्नता के समानुपाती होता है और अंतर-आणविक अंतःक्रियाओं की तीव्रता के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

एक और दिलचस्प कारक यह है कि, 100 डिग्री सेल्सियस पर, अधिकतम जल वाष्प दबाव वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है, यानी 760 मिमीएचजी या 1 एटीएम (समुद्र तल पर)। इसलिए पानी इस तापमान पर उबलता है, क्योंकि भाप वायुमंडलीय हवा में गैसों द्वारा तरल की सतह पर लगाए गए दबाव को दूर करने का प्रबंधन करती है।

एक अन्य महत्वपूर्ण बिंदु यह है कि यदि हम किसी तरल में एक गैर-वाष्पशील विलेय मिलाते हैं, तो विलेय कणों और पानी के अणुओं के बीच परस्पर क्रिया के कारण इसका अधिकतम वाष्प दबाव कम हो जाएगा। यह है एक संयुक्त स्वामित्व कॉल टोनोस्कोपी या टोनोमेट्री। इसके बारे में नीचे दिए गए संबंधित लेखों में देखें।

जेनिफर फोगाका द्वारा
रसायन विज्ञान में स्नातक

स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-maxima-vapor.htm