Maximale stoomdruk

Stel je een kleine plas water voor. Na verloop van tijd zullen de watermoleculen aan het oppervlak beginnen te verdampen en dit zal doorgaan totdat alle vloeistof in een damptoestand verandert.

Overweeg nu een half afgesloten fles water. Zelfs na vele uren merken we dat de hoeveelheid water in de fles niet verandert. Zou het kunnen dat in gesloten systemen zoals deze verdamping niet optreedt zoals in een open systeem?

Werkelijk, ja het komt voor, omdat verdamping is wanneer uiteindelijk de oppervlaktemoleculen voldoende kinetische energie bereiken om te breken intermoleculaire bindingen (waterstofbindingen) en breken af, ontsnappen uit de vloeistof en worden damp. In de fles gebeurt dit met de oppervlaktewatermoleculen.

Echter, er komt een tijd dat deze damp verzadiging bereikt, dat wil zeggen een maximum punt waarop het niet langer mogelijk is om meer moleculen in de damptoestand te houden. Zo beginnen sommige moleculen door het omgekeerde proces te gaan, dat vloeibaarmaking is, en terugkeren naar de vloeibare massa.

Op deze manier wordt een dynamische balansDaarom, als een molecuul in de damptoestand gaat, gaat onmiddellijk een ander molecuul in de vloeibare toestand. Omdat dit fenomeen zich non-stop voordoet en we de watermoleculen niet kunnen zien, lijkt het ons alsof het systeem stilstaat. Maar eigenlijk verandert het volume niet omdat de hoeveelheid vloeistof die verdampt dezelfde hoeveelheid damp is die condenseert.

Damp in een gesloten systeem, zoals in deze fles met dop, oefent druk uit op het oppervlak van de vloeistof. Dus, zoveel mogelijk stoom uitoefent Demaximale stoomdruk.

Deze maximale dampdruk varieert van vloeistof tot vloeistof en ook met de temperatuur. De maximale dampdruk van water is bijvoorbeeld veel lager dan de maximale dampdruk van ether bij dezelfde temperatuur. Dit komt omdat de intermoleculaire interacties van de ether veel zwakker zijn dan die tussen watermoleculen. Daarom is het gemakkelijker om de interacties tussen de ethermoleculen te verbreken.

Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)

Dit laat ons zien dat hoe hoger de maximale dampdruk van een vloeistof, hoe vluchtiger deze is. Dit is de reden waarom als we water en ether in twee aparte glazen doen, we na een tijdje zullen zien dat het volume van ether veel meer is afgenomen dan dat van water, omdat het vluchtiger is.

Laten we het nu hebben over de invloed van temperatuur op de maximale dampdruk van een vloeistof. Bij een temperatuur van 20°C is de maximale waterdampdruk gelijk aan 17.535 mmHg; bij 50°C verandert het in 98,51 mmHg; bij 100ºC is het 760 mmHg.

Dit laat ons zien dat de maximale dampdruk is evenredig met de temperatuurvariatie en omgekeerd evenredig met de intensiteit van de intermoleculaire interacties.

Een andere interessante factor is dat bij 100°C de maximale waterdampdruk gelijk is aan de atmosferische druk, dat wil zeggen 760 mmHg of 1 atm (op zeeniveau). Dat is de reden waarom water bij deze temperatuur kookt, omdat de stoom erin slaagt de druk te overwinnen die op het vloeistofoppervlak wordt uitgeoefend door gassen in de atmosferische lucht.

Een ander belangrijk punt is dat als we een niet-vluchtige opgeloste stof aan een vloeistof toevoegen, de maximale dampdruk zal afnemen als gevolg van interacties tussen de opgeloste deeltjes en de watermoleculen. dit is een collectief bezit bel tonoscopie of tonometrie. Lees hier meer over in de gerelateerde artikelen hieronder.

Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde

Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Maximale dampdruk"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-maxima-vapor.htm. Betreden op 28 juni 2021.