最大蒸気圧

小さな水たまりを想像してみてください。 時間の経過とともに、表面にある水分子が蒸発し始め、すべての液体が蒸気状態に変わるまでこれが続きます。

ここで、ハーフシールのボトル入り飲料水について考えてみましょう。 何時間経っても、ボトル内の水の量は変わらないことがわかります。 それでは、このような閉鎖系では、開放系のように蒸発が起こらない可能性はありますか？

実は はい、発生しますなぜなら、蒸発は最終的に表面分子が破壊するのに十分な運動エネルギーに達するときだからです 分子間結合（水素結合）が切断され、液体から逃げて蒸気になります。 ボトルの内部では、これは地表水分子に起こります。

しかしながら、 この蒸気が飽和に達する時が来ます。つまり、蒸気状態でより多くの分子を保持することができなくなる最大点です。 したがって、一部の分子は、液化という逆のプロセスを経て、液体の塊に戻り始めます。

このように、 ダイナミックバランスしたがって、ある分子が蒸気状態になると、すぐに別の分子が液体状態になります。 この現象はノンストップで発生し、水分子が見えないため、システムが停止しているように見えます。 しかし、実際には、蒸発する液体の量は凝縮する蒸気の量と同じであるため、体積は変化しません。

このキャップ付きボトルなどの閉鎖系内の蒸気は、液体の表面に圧力をかけます。 したがって、 できるだけ多くの蒸気が作用します ザ・最大蒸気圧.

この最大蒸気圧は、液体ごとに、また温度によっても異なります。 たとえば、水の最大蒸気圧は、同じ温度でのエーテルの最大蒸気圧よりもはるかに低くなります。 これは、エーテルの分子間相互作用が水分子間の相互作用よりもはるかに弱いためです。 したがって、エーテル分子間の相互作用を壊す方が簡単です。

今やめないで... 広告の後にもっとあります;）

これは私たちにそれを示しています 液体の最大蒸気圧が高いほど、揮発性が高くなります。 これが、水とエーテルを2つの別々のグラスに入れると、しばらくすると、揮発性が高くなるため、エーテルの量が水よりもはるかに減少していることがわかります。

次に、液体の最大蒸気圧に対する温度の影響について説明します。 20°Cの温度では、最大水蒸気圧は17.535mmHgに等しくなります。 50°Cでは98.51mmHgに変化します。 100ºCで、それは760mmHgです。

これは私たちにそれを示しています 最大蒸気圧は温度変化に比例し、分子間相互作用の強度に反比例します。

もう1つの興味深い要因は、100°Cでの最大水蒸気圧が大気圧に等しいことです。つまり、760mmHgまたは1atm（海面で）です。 蒸気が大気中のガスによって液体の表面に加えられる圧力に打ち勝つことができるので、水がこの温度で沸騰するのはそのためです。

もう1つの重要な点は、液体に非揮発性の溶質を加えると、溶質粒子と水分子の相互作用により、その最大蒸気圧が低下することです。 これは 共有 コール トノスコピー または眼圧測定。 これについて詳しくは、以下の関連記事をご覧ください。

ジェニファー・フォガサ
化学を卒業

学校や学業でこのテキストを参照しますか？ 見てください：

FOGAÇA、ジェニファー・ロシャ・バルガス。 "最大蒸気圧"; ブラジルの学校. で利用可能： https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-maxima-vapor.htm. 2021年6月28日にアクセス。