Уявіть собі невеликий басейн з водою. З часом молекули води, які знаходяться на поверхні, почнуть випаровуватися, і це триватиме до тих пір, поки вся рідина не перейде в стан пари.
А тепер розглянемо напівзакриту пляшку води. Навіть через багато годин ми спостерігаємо, що об’єм води всередині пляшки не змінюється. Чи може бути, що в таких закритих системах випаровування не відбувається, як у відкритій системі?
Власне, так це відбувається, оскільки випаровування відбувається тоді, коли зрештою поверхневі молекули досягають достатньої кінетичної енергії для розриву міжмолекулярні зв’язки (водневі зв’язки) і розриваються, виходячи з рідини і стаючи парами. Усередині пляшки це відбувається з поверхневими молекулами води.
Однак, настає момент, коли ця пара досягає насичення, тобто максимальної точки, в якій більше неможливо утримувати більше молекул у стані пари. Таким чином, деякі молекули починають проходити через зворотний процес, який полягає у зрідженні, повертаючись до маси рідини.
Таким чином, a
динамічний балансОтже, якщо одна молекула переходить у стан пари, негайно інша молекула переходить у рідкий стан. Оскільки це явище відбувається без зупинок і оскільки ми не можемо бачити молекули води, нам здається, що система зупинена. Але насправді об’єм не змінюється, оскільки кількість рідини, яка випаровується, однакова з кількістю пари, яка конденсується.Пара в закритій системі, наприклад у цій закупореній пляшці, чинить тиск на поверхню рідини. Таким чином, надає якомога більше пари максимальний тиск пари.
Цей максимальний тиск пари варіюється від рідини до рідини, а також від температури. Наприклад, максимальний тиск пари води, набагато нижчий за максимальний тиск пари ефіру при тій же температурі. Це пов’язано з тим, що міжмолекулярні взаємодії ефіру набагато слабкіші, ніж взаємодії між молекулами води. Тому легше розірвати взаємодію між молекулами ефіру.
Це показує нам це чим вищий максимальний тиск пари рідини, тим він більш летким. Ось чому, якщо ми покладемо воду та ефір у дві окремі склянки, через деякий час ми побачимо, що об’єм ефіру зменшився набагато більше, ніж об’єм води, оскільки він є більш летким.
Тепер поговоримо про вплив температури на максимальний тиск пари рідини. При температурі 20 ° С максимальний тиск водяної пари дорівнює 17,535 мм рт.ст.; при 50 ° C вона змінюється до 98,51 мм рт.ст.; при 100 ° С - 760 мм рт. ст.
Це показує нам це максимальний тиск пари пропорційний варіації температури і обернено пропорційний інтенсивності міжмолекулярних взаємодій.
Іншим цікавим фактором є те, що при 100 ° C максимальний тиск водяної пари дорівнює атмосферному, тобто 760 мм рт.ст. або 1 атм (на рівні моря). Ось чому вода кипить при цій температурі, оскільки пара встигає подолати тиск, який чинять на поверхню рідини гази в атмосферному повітрі.
Іншим важливим моментом є те, що якщо додати в рідину нелетючу розчинену речовину, її максимальний тиск пари зменшиться внаслідок взаємодії між частинками розчиненої речовини та молекулами води. це спільна власність дзвінок тоноскопія або тонометрія. Докладніше про це дивіться у відповідних статтях нижче.
Дженніфер Фогача
Закінчив хімію
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-maxima-vapor.htm
