Maximális gőznyomás

Képzeljen el egy kis vízmedencét. Idővel a felszínen lévő vízmolekulák elpárologni kezdenek, és ez addig folytatódik, amíg az összes folyadék gőzállapotba nem változik.

Most vegyen egy félig lezárt üveg vizet. Még sok óra elteltével is megfigyelhetjük, hogy a palack belsejében a víz mennyisége nem változik. Lehetséges akkor, hogy az ilyen zárt rendszerekben ez a párolgás nem úgy történik, mint egy nyitott rendszerben?

Tulajdonképpen, igen előfordul, mert a párolgás az, amikor a felszíni molekulák végül elegendő kinetikus energiát érnek el a töréshez az intermolekuláris kötések (hidrogénkötések) és megszakadnak, kiszabadulnak a folyadékból és gőzzé válnak. A palack belsejében ez történik a felszíni vízmolekulákkal.

Azonban, eljön az idő, amikor ez a gőz eléri a telítettséget, vagyis egy olyan maximális pontot, amelynél már nem lehet több molekulát gőzállapotban tartani. Így egyes molekulák a fordított folyamaton mennek keresztül, amely a cseppfolyósítás, visszatér a folyadék tömegéhez.

Ily módon a

dinamikus egyensúlyEzért, ha egy molekula gőz állapotba kerül, azonnal egy másik molekula folyékony állapotba kerül. Mivel ez a jelenség megállás nélkül fordul elő, és mivel nem láthatjuk a vízmolekulákat, úgy tűnik számunkra, hogy a rendszer leállt. De valójában a térfogat nem változik, mert az elpárologtatott folyadék mennyisége azonos mennyiségű gőzt kondenzál.

A gőz egy zárt rendszerben, például ebben a kupakos palackban nyomást gyakorol a folyadék felületére. Így, minél több gőz fejt ki Amaximális gőznyomás.

Ez a maximális gőznyomás folyadékonként és a hőmérséklettől függően változik. A víz maximális gőznyomása például jóval alacsonyabb, mint az éter maximális gőznyomása ugyanazon a hőmérsékleten. Az éter intermolekuláris kölcsönhatásai ugyanis sokkal gyengébbek, mint a vízmolekuláké. Ezért könnyebb megtörni az étermolekulák közötti kölcsönhatásokat.

Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)

Ez azt mutatja nekünk minél nagyobb egy folyadék maximális gőznyomása, annál illékonyabb. Éppen ezért, ha a vizet és az étert két külön pohárba tesszük, egy idő után látni fogjuk, hogy az éter térfogata sokkal jobban csökkent, mint a vízé, mivel az illékonyabb.

Most beszéljünk a hőmérséklet hatásáról a folyadék maximális gőznyomására. 20 ° C hőmérsékleten a maximális vízgőznyomás 17,535 Hgmm; 50 ° C-on 98,51 Hgmm-re változik; 100 ° C-on 760 Hgmm.

Ez azt mutatja nekünk a maximális gőznyomás arányos a hőmérséklet változásával és fordítottan arányos az intermolekuláris interakciók intenzitásával.

Egy másik érdekes tényező, hogy 100 ° C-on a maximális vízgőz-nyomás megegyezik a légköri nyomással, vagyis 760 Hgmm vagy 1 atm (tengerszinten). Ezért forr a víz ezen a hőmérsékleten, mivel a gőz képes legyőzni a légköri levegőben lévő gázok által a folyadék felületén kifejtett nyomást.

Egy másik fontos szempont, hogy ha egy nem illékony oldott anyagot adunk egy folyadékhoz, akkor annak maximális gőznyomása csökken az oldott részecskék és a vízmolekulák közötti kölcsönhatások miatt. ez egy közös tulajdon hívás tonoszkópia vagy tonometria. Erről bővebben az alábbi kapcsolódó cikkekben olvashat.

Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett

Hivatkozna erre a szövegre egy iskolai vagy tudományos munkában? Néz:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Maximális gőznyomás"; Brazil iskola. Elérhető: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-maxima-vapor.htm. Hozzáférés: 2021. június 28.