Konsep tekanan uap, contoh dan latihan diselesaikan

Itu Tekanan uap Ini adalah salah satu yang mengalami permukaan cairan atau padatan, sebagai produk dari keseimbangan termodinamika partikelnya dalam sistem tertutup. Sistem tertutup dipahami oleh wadah, wadah atau botol yang tidak terpapar pada udara dan tekanan atmosfer.

Oleh karena itu, semua cairan atau padatan dalam wadah memberikan tekanan uap yang khas dari sifat kimianya. Botol air yang belum dibuka berada dalam kesetimbangan dengan uap air, yang "Apisona" permukaan cairan dan dinding internal botol.

Minuman gasifikasi menggambarkan konsep tekanan uap. Sumber: Pixabay.

Sementara suhunya tetap konstan, tidak akan ada variasi dalam jumlah uap air yang ada dalam botol. Tetapi jika meningkat, suatu titik akan tiba di mana tekanan akan dibuat yang dapat menembak tutupnya; seperti yang terjadi saat mencoba mengisi dan dengan sengaja menutup botol dengan air mendidih.

Minuman gasifikasi, di sisi lain, adalah contoh yang lebih jelas (dan aman), sehingga tekanan uap dipahami. Saat mengungkapnya, keseimbangan gas-cair terganggu di dalam, uap dilepaskan di luar dalam suara yang mirip dengan pelana. Ini tidak akan terjadi jika tekanan uap Anda lebih rendah atau tercela.

[TOC]

Konsep tekanan uap

Tekanan uap dan kekuatan antarmolekul

Mengungkap beberapa minuman yang dibagi, ke kondisi yang sama, menawarkan gagasan kualitatif yang memiliki tekanan uap yang lebih besar, tergantung pada intensitas suara yang dipancarkan.

Sebotol eter juga akan berperilaku dengan cara yang sama; Tidak demikian halnya dengan minyak, madu, sirup, atau tekanan kopi bubuk. Mereka tidak akan membuat pemberitahuan apa pun yang dapat dilihat kecuali mereka melepaskan gas karena dekomposisi.

Ini karena tekanan uapnya lebih rendah atau tercela. Apa yang lolos dari botol adalah molekul fase gas, yang pertama -tama harus mengatasi kekuatan yang membuat mereka "terperangkap" atau kohesif dalam cairan atau padatan; yaitu, mereka harus mengatasi kekuatan antar molekul atau interaksi yang dilakukan oleh molekul -molekul di sekitarnya.

Dapat melayani Anda: magnesium fluoride: struktur, sifat, sintesis, penggunaan

Jika tidak ada interaksi, bahkan tidak akan ada cairan atau padatan untuk mengunci di dalam botol. Oleh karena itu, semakin lemah interaksi antar molekul, semakin besar kemungkinan molekul meninggalkan cairan yang tidak teratur, atau urutan atau struktur amorf padatan.

Ini berlaku tidak hanya untuk zat atau senyawa murni, tetapi juga untuk campuran, di mana minuman dan minuman keras yang disebutkan di atas masuk. Dengan demikian, dimungkinkan untuk memprediksi botol mana yang akan memiliki tekanan uap yang lebih besar mengetahui komposisi isinya.

Penguapan dan volatilitas

Cairan atau padat di dalam botol, dengan asumsi bahwa itu akan ditemukan, akan terus menguap; yaitu, molekul permukaannya keluar ke fase gas, yang tersebar di udara dan arusnya. Itulah mengapa air akhirnya menguap sepenuhnya jika botol tidak menutup atau pot tertutup.

Tetapi hal yang sama tidak terjadi dengan cairan lain, apalagi dalam hal padatan. Tekanan uap untuk yang terakhir biasanya sangat konyol sehingga mungkin jutaan tahun diperlukan sebelum penurunan ukuran dirasakan; dengan asumsi bahwa mereka belum dioksidasi, terkikis atau terurai selama itu.

Kemudian dikatakan bahwa suatu zat atau senyawa mudah menguap jika menguap dengan cepat pada suhu kamar. Perhatikan bahwa volatilitas adalah konsep kualitatif: tidak dikuantifikasi, tetapi merupakan produk dari perbandingan penguapan antara beberapa cairan dan padatan. Mereka yang menguap lebih cepat, akan dianggap lebih mudah menguap.

Di sisi lain, tekanan uap dapat disentuh, mengumpulkan dengan sendirinya apa yang dipahami sebagai penguapan, didih dan volatilitas.

Keseimbangan termodinamika

Molekul dalam fase gas bertabrakan dengan permukaan cairan atau padatan. Dengan melakukan itu, kekuatan antarmolekul dari molekul lain, lebih kental, dapat berhenti dan mempertahankannya, sehingga menghindari lagi sebagai uap. Namun, dalam prosesnya molekul permukaan lain berhasil melarikan diri, menjadi uap.

Jika botol ditutup, akan tiba saatnya jumlah molekul yang memasuki cairan atau padatan akan sama dengan yang meninggalkannya. Kami memiliki keseimbangan, yang tergantung pada suhu. Jika suhu meningkat atau berkurang, tekanan uap akan berubah.

Dapat melayani Anda: amina

Pada suhu yang lebih tinggi, semakin tinggi tekanan uap, karena molekul cair atau padat akan memiliki lebih banyak energi dan dapat keluar lebih mudah. Tetapi jika suhunya tetap konstan, keseimbangan akan ditetapkan kembali; yaitu, tekanan uap akan berhenti meningkat.

Contoh tekanan uap

Misalkan Anda punya N-Butano, ch₃Ch₂Ch₂Ch₃, dan karbon dioksida, CO₂, Dalam dua wadah terpisah. Pada 20 ºC, tekanan uapnya diukur. Tekanan uap untuk N-Butano sekitar 2,17 atm, sedangkan karbon dioksida adalah 56,25 atm.

Tekanan uap juga dapat diukur dalam satuan PA, Bar, Torr, MMHG dan lainnya. CO₂ Ia memiliki tekanan uap hampir 30 kali lebih tinggi dari N-butana, jadi pada pandangan pertama wadah Anda harus lebih tahan untuk dapat menyimpannya; Dan memiliki celah, akan menembak lebih keras.

Co ini₂ Itu dibubarkan dalam minuman yang dibersihkan, tetapi dalam jumlah yang cukup kecil sehingga ketika botol atau kaleng tidak meledak, tetapi hanya satu suara yang terjadi.

Di sisi lain kami memiliki diet, ch₃Ch₂Och₂Ch₃ atau et₂Atau, tekanan uapnya pada 20 ºC adalah 0,49 atm. Wadah eter ini saat mengungkap akan terdengar mirip dengan soda. Tekanan uapnya hampir 5 kali lebih sedikit dari pada N-butana, jadi secara teori itu akan lebih pasti untuk memanipulasi sebotol dieteléter daripada sebotol N-butana.

Latihan terpecahkan

Latihan 1

Manakah dari dua senyawa berikut yang diharapkan memiliki tekanan uap yang lebih besar dari 25 ºC? Dialyléter atau etil alkohol?

Formula struktural dietil adalah Cho₃Ch₂Och₂Ch₃, dan etil alkohol, cho₃Ch₂Oh. Pada prinsipnya dietiléter memiliki massa molekul yang lebih besar, lebih besar, sehingga dapat dipercaya bahwa tekanan uapnya lebih rendah karena molekulnya lebih berat. Namun, yang sebaliknya terjadi: dietil lebih mudah menguap daripada etil alkohol.

Itu dapat melayani Anda: asam hypoclorous (hclo): struktur, sifat, penggunaan, sintesis

Ini karena choles cho₃Ch₂Oh, seperti The Choons₃Ch₂Och₂Ch₃, Mereka berinteraksi melalui pasukan dipol-dipolo. Tetapi tidak seperti dietil, etil alkohol mampu membentuk jembatan hidrogen, yang ditandai dengan dipol yang sangat kuat dan terarah: CHO₃Ch₂Ho-hoch₂Ch₃.

Akibatnya, tekanan uap etil alkohol (0,098 atm) kurang dari dietil (0,684 atm) meskipun molekulnya lebih ringan.

Latihan 2

Manakah dari dua padatan berikut yang diyakini memiliki tekanan uap tertinggi pada 25ºC? Naphthalene atau yodium?.

Molekul naftalena adalah bicycyclic, memiliki dua cincin aromatik, dan titik didih 218 ºC. Yodium di sisi lain adalah linier dan homonuklear, dan₂ atau i-i, memiliki titik mendidih 184 ºC. Sifat -sifat ini saja menempatkan yodium mungkin sebagai padatan dengan tekanan uap tertinggi (rebus pada suhu yang lebih rendah).

Kedua molekul, yaitu naphthalene dan yodium, adalah apolar, sehingga mereka berinteraksi melalui kekuatan dispersif di London.

Naphthalene memiliki massa molekul yang lebih besar daripada yodium, dan oleh karena itu, dapat dimengerti untuk mengasumsikan bahwa molekul mereka sulit untuk meninggalkan padatan hitam yang harum ke tar; Sedangkan untuk yodium mereka akan lebih mudah untuk melarikan diri dari kristal ungu gelap.

Menurut data yang diambil dari Pubchem, Tekanan uap pada 25 ºC untuk naftalena dan yodium adalah: 0,085 mmHg dan 0,233 mmHg, masing -masing. Oleh karena itu, yodium memiliki tekanan uap 3 kali lebih besar dari naphthalene.

Referensi

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia. (Edisi ke -8.). Pembelajaran Cengage.
2. Tekanan uap. Pulih dari: chem.Purdue.Edu
3. Wikipedia. (2019). Tekanan uap. Diperoleh dari: di.Wikipedia.org
4. Para editor Eeritlopaedia Britannica. (3 April 2019). Tekanan uap. Encyclopædia Britannica. Dipulihkan dari: Britannica.com
5. Nichole Miller. (2019). Tekanan Steam: Definisi, Persamaan & Contoh. Belajar. Pulih dari: belajar.com