Iedomājieties nelielu ūdens baseinu. Laika gaitā ūdens molekulas, kas atrodas uz virsmas, sāks iztvaikot, un tas turpināsies, līdz viss šķidrums mainīsies tvaika stāvoklī.
Tagad apsveriet pusi noslēgtu ūdens pudeli. Pat pēc daudzām stundām mēs novērojam, ka ūdens tilpums pudeles iekšienē nemainās. Vai tad ir iespējams, ka slēgtās sistēmās, piemēram, iztvaikošana nenotiek kā atvērtā sistēmā?
Patiesībā jā tā notiek, jo iztvaikošana ir tad, kad galu galā virsmas molekulas sasniedz pietiekami daudz kinētiskās enerģijas, lai tās saplīst starpmolekulārās saites (ūdeņraža saites) un saplīst, izplūstot no šķidruma un kļūstot par tvaiku. Pudeles iekšpusē tas notiek ar virszemes ūdens molekulām.
Tomēr pienāk brīdis, kad šis tvaiks sasniedz piesātinājumu, tas ir, maksimālo punktu, kurā tvaika stāvoklī vairs nav iespējams turēt vairāk molekulu. Tādējādi dažas molekulas sāk iet cauri reversajam procesam, kas ir sašķidrināšana, atgriežoties pie šķidruma masas.
Tādā veidā a dinamisks līdzsvarsTāpēc, ja viena molekula nonāk tvaika stāvoklī, uzreiz cita molekula nonāk šķidrā stāvoklī. Tā kā šī parādība notiek nepārtraukti un mēs nevaram redzēt ūdens molekulas, šķiet, ka sistēma ir apstājusies.
Bet faktiski tilpums nemainās, jo iztvaikojošā šķidruma daudzums ir tāds pats tvaiku daudzums, kas kondensējas.Tvaiki slēgtā sistēmā, piemēram, šajā vāciņā ar vāciņu, izdara spiedienu uz šķidruma virsmu. Tādējādi pēc iespējas vairāk tvaika Themaksimālais tvaika spiediens.
Šis maksimālais tvaika spiediens mainās atkarībā no šķidruma un arī atkarībā no temperatūras. Piemēram, ūdens maksimālais tvaika spiediens ir daudz zemāks par ētera maksimālo tvaika spiedienu tajā pašā temperatūrā. Tas ir tāpēc, ka ētera starpmolekulārā mijiedarbība ir daudz vājāka nekā starp ūdens molekulām. Tāpēc ir vieglāk pārtraukt mijiedarbību starp ētera molekulām.
Tas mums to parāda jo lielāks ir šķidruma maksimālais tvaika spiediens, jo tas ir gaistošāks. Tāpēc, ja ūdeni un ēteri ieliekam divās atsevišķās glāzēs, pēc kāda laika mēs redzēsim, ka ētera tilpums ir samazinājies daudz vairāk nekā ūdens, jo tas ir gaistošāks.
Tagad parunāsim par temperatūras ietekmi uz šķidruma maksimālo tvaika spiedienu. 20 ° C temperatūrā maksimālais ūdens tvaiku spiediens ir vienāds ar 17,535 mmHg; 50 ° C temperatūrā tas mainās līdz 98,51 mmHg; 100 ° C temperatūrā tas ir 760 mmHg.
Tas mums to parāda maksimālais tvaika spiediens ir proporcionāls temperatūras svārstībām un apgriezti proporcionāls starpmolekulāro mijiedarbību intensitātei.
Vēl viens interesants faktors ir tas, ka 100 ° C temperatūrā maksimālais ūdens tvaiku spiediens ir vienāds ar atmosfēras spiedienu, tas ir, 760 mmHg vai 1 atm (jūras līmenī). Tāpēc ūdens vārās šajā temperatūrā, jo tvaikiem izdodas pārvarēt spiedienu, ko atmosfēras gaisā esošās gāzes rada šķidruma virsmai.
Vēl viens svarīgs moments ir tāds, ka, pievienojot šķidrumam negaistošu izšķīdušo vielu, tā maksimālais tvaika spiediens samazināsies, pateicoties mijiedarbībai starp izšķīdušās daļiņas un ūdens molekulām. tas ir kopīpašums zvanu tonoskopija vai tonometrija. Vairāk par to skatiet zemāk esošajos saistītajos rakstos.
Autore Jennifer Fogaça
Beidzis ķīmiju
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-maxima-vapor.htm
