Maximálny tlak pary

Predstavte si malú kalužku vody. V priebehu času sa molekuly vody, ktoré sú na povrchu, začnú odparovať a bude to pokračovať, kým sa všetka kvapalina nezmení na parný stav.

Teraz zvážte napoly zapečatenú fľašu vody. Aj po mnohých hodinách pozorujeme, že objem vody vo vnútri fľaše sa nemení. Je možné, že v uzavretých systémoch, ako je tento, nedochádza k odparovaniu ako v otvorenom systéme?

Vlastne, áno nastáva, pretože odparovanie je, keď nakoniec povrchové molekuly dosiahnu dostatok kinetickej energie na to, aby sa rozbili intermolekulárne väzby (vodíkové väzby) a odlamujú sa, unikajú z kvapaliny a stávajú sa z nich pary. Vo vnútri fľaše sa to deje s molekulami povrchovej vody.

Avšak príde čas, keď táto para dosiahne nasýtenia, to znamená maximálny bod, v ktorom už nie je možné udržať viac molekúl v parnom stave. Niektoré molekuly teda začnú prechádzať opačným procesom, ktorým je skvapalňovanie, a vracajú sa späť do tekutej hmoty.

Týmto spôsobom a dynamická rovnováhaAk teda jedna molekula prejde do stavu pary, okamžite prejde ďalšia molekula do kvapalného stavu. Pretože tento jav nastáva nepretržite a keďže nevidíme molekuly vody, zdá sa nám, že je systém v kľude.

Ale v skutočnosti sa objem nemení, pretože množstvo odparovanej kvapaliny je rovnaké množstvo kondenzovanej pary.

Para v uzavretom systéme, napríklad v tejto fľaši s uzáverom, vyvíja tlak na povrch kvapaliny. Preto vyvinie čo najviac pary Themaximálny tlak pary.

Tento maximálny tlak pár sa líši od kvapaliny k kvapaline a tiež od teploty. Napríklad maximálny tlak pár vody je oveľa nižší ako maximálny tlak pár éteru pri rovnakej teplote. Je to tak preto, lebo intermolekulárne interakcie éteru sú oveľa slabšie ako medzi molekulami vody. Preto je jednoduchšie prerušiť interakcie medzi molekulami éteru.

Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)

Toto nám ukazuje čím vyšší je maximálny tlak pár kvapaliny, tým je prchavejšia. To je dôvod, prečo ak dáme vodu a éter do dvoch samostatných pohárov, po chvíli uvidíme, že objem éteru sa znížil oveľa viac ako vo vode, pretože je prchavejší.

Teraz si povieme niečo o vplyve teploty na maximálny tlak pár kvapaliny. Pri teplote 20 ° C sa maximálny tlak vodných pár rovná 17,535 mmHg; pri 50 ° C sa mení na 98,51 mmHg; pri 100 ° C je to 760 mmHg.

Toto nám ukazuje maximálny tlak pár je úmerný zmenám teploty a nepriamo úmerný intenzite medzimolekulárnych interakcií.

Ďalším zaujímavým faktorom je, že pri 100 ° C sa maximálny tlak vodných pár rovná atmosférickému tlaku, to znamená 760 mmHg alebo 1 atm (na úrovni mora). Preto voda pri tejto teplote vrie, pretože para dokáže prekonať tlak vyvíjaný na povrch kvapaliny plynmi v atmosférickom vzduchu.

Ďalším dôležitým bodom je, že ak do kvapaliny pridáme neprchavú rozpustenú látku, jej maximálny tlak pár sa zníži v dôsledku interakcií medzi časticami rozpustenej látky a molekulami vody. toto je spoločné vlastníctvo hovor tonoskopia alebo tonometria. Viac sa o tom dozviete v súvisiacich článkoch nižšie.

Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu

Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Maximálny tlak pár“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-maxima-vapor.htm. Prístup k 28. júnu 2021.