Максимальний тиск пари

Уявіть собі невеликий басейн з водою. З часом молекули води, що знаходяться на поверхні, почнуть випаровуватися, і це триватиме до тих пір, поки вся рідина не перейде в стан пари.

Тепер розглянемо напівзакриту пляшку води. Навіть через багато годин ми спостерігаємо, що об’єм води всередині пляшки не змінюється. Чи можливо тоді, 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 зворотний процес, який полягає у зрідженні, повертаючись до рідкої маси.

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.

Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)

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 закипає 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

Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:

FOGAÇA, Дженніфер Роша Варгас. «Максимальний тиск пари»; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-maxima-vapor.htm. Доступ 28 червня 2021 року.