De ångtryck Det är en som upplever ytan på en vätska eller ett fast ämne, som en produkt av en termodynamisk jämvikt mellan dess partiklar i ett slutet system. Ett slutet system förstås som en behållare, behållare eller flaska som inte utsätts för luft och atmosfärstryck.
Därför utövar all vätska eller fast substans i en behållare ett karakteristiskt ångtryck och karakteristiskt för deras kemiska natur. En oöppnad flaska vatten är i jämvikt med vattenånga, som "tämpar" vätskans yta och flaskans inre väggar..
Så länge temperaturen förblir konstant kommer det inte att finnas någon variation i mängden vattenånga som finns i flaskan. Men om det ökar kommer det att komma en punkt där tryck kommer att skapas så att det kan skjuta locket uppåt. som händer när du medvetet försöker fylla och stänga en flaska med kokande vatten.
Kolsyrade drycker är å andra sidan ett mer uppenbart (och säkrare) exempel på vad som menas med ångtryck. När den avslöjas avbryts gas-vätskebalansen inuti och släpper ut ångan till utsidan i ett ljud som liknar ett sus. Detta skulle inte hända om dess ångtryck var lägre eller försumbar.
Artikelindex
Att täcka flera kolsyrade drycker, under samma förhållanden, ger en kvalitativ uppfattning om vilka som har högre ångtryck, beroende på intensiteten hos det ljud som avges..
En flaska eter skulle också uppträda på samma sätt; inte så av olja, honung, sirap eller en massa kaffe. De skulle inte göra något märkbart ljud om de inte släpper ut gaser från nedbrytning.
Detta beror på att deras ångtryck är lägre eller försumbara. Det som flyr från flaskan är molekyler i gasfasen, som först måste övervinna krafterna som håller dem "instängda" eller sammanhängande i vätskan eller det fasta ämnet; det vill säga de måste övervinna de intermolekylära krafter eller interaktioner som utövas av molekylerna i sin miljö.
Om det inte fanns några sådana interaktioner skulle det inte ens finnas en vätska eller ett fast ämne att stänga inuti flaskan. Ju svagare intermolekylära interaktioner är, desto mer sannolikt kommer molekylerna att lämna den orörda vätskan eller de ordnade eller amorfa strukturerna hos det fasta ämnet..
Detta gäller inte bara rena ämnen eller föreningar utan även blandningar där de redan nämnda dryckerna och spritdryckerna kommer in. Det är sålunda möjligt att förutsäga vilken flaska som kommer att ha högre ångtryck med vetskap om sammansättningen av dess innehåll..
Vätskan eller fastämnet inuti flaskan, förutsatt att den inte är täckt, kommer att förångas kontinuerligt; det vill säga molekylerna på dess yta flyr ut i gasfasen, som är spridda i luften och dess strömmar. Det är därför som vattnet slutar att avdunsta helt om flaskan inte är stängd eller om krukan är täckt..
Men detsamma händer inte med andra vätskor, och mycket mindre när det gäller fasta ämnen. Ångtrycket för den senare är vanligtvis så löjligt att det kan ta miljontals år innan en minskning i storlek uppfattas; antar att de inte har rostats, eroderats eller sönderdelats under hela den tiden.
Ett ämne eller en förening sägs sedan vara flyktig om den avdunstar snabbt vid rumstemperatur. Observera att flyktighet är ett kvalitativt begrepp: den kvantifieras inte utan är en produkt av att jämföra avdunstning mellan olika vätskor och fasta ämnen. De som avdunstar snabbare kommer att betraktas som mer flyktiga.
Å andra sidan är ångtrycket mätbart och samlar i sig vad som förstås av avdunstning, kokning och flyktighet.
Molekyler i gasfasen kolliderar med ytan på vätskan eller det fasta ämnet. På så sätt kan de intermolekylära krafterna hos de andra molekylerna, mer kondenserade, stoppa och hålla dem, vilket hindrar dem från att fly igen som ånga. Men i processen lyckas andra molekyler på ytan fly, integrera ångan..
Om flaskan är stängd kommer det att komma en tid då antalet molekyler som kommer in i vätskan eller det fasta ämnet kommer att vara lika med dem som lämnar dem. Så vi har en jämvikt, som beror på temperaturen. Om temperaturen stiger eller sjunker kommer ångtrycket att ändras.
Ju högre temperatur, desto högre ångtryck, eftersom molekylerna i vätskan eller det fasta ämnet kommer att ha mer energi och kommer att kunna fly lättare. Men om temperaturen förblir konstant kommer jämvikten att återställas; ångtrycket slutar öka.
Antag att vi har n-butan, CH3CHtvåCHtvåCH3, och koldioxid, COtvå, i två separata behållare. Vid 20 ° C mättes deras ångtryck. Ångtrycket för n-butan är ungefär 2,17 atm, medan koldioxid är 56,25 atm.
Ångtryck kan också mätas i enheter av Pa, bar, torr, mmHg och andra. Kompaniettvå har ett ångtryck nästan 30 gånger högre än det för n-butan, så vid första anblicken måste behållaren vara mer motståndskraftig för att kunna lagra den. och om den har sprickor kommer den att skjuta med större våld runt omgivningen.
Detta cotvå Det finns löst i kolsyrade drycker, men i tillräckligt små mängder så att flaskor eller burkar inte exploderar när de flyr ut utan bara ger ett ljud.
Å andra sidan har vi dietyleter, CH3CHtvåOCHtvåCH3 eller EttvåEller, vars ångtryck vid 20 ºC är 0,49 atm. En behållare av denna eter när den avslöjas kommer att låta liknar den för en läsk. Dess ångtryck är nästan fem gånger lägre än det för n-butan, så i teorin blir det säkrare att hantera en flaska dietyleter än en flaska n-butan.
Vilka av följande två föreningar förväntas ha ett ångtryck över 25 ° C? Dietyleter eller etylalkohol?
Den strukturella formeln för dietyleter är CH3CHtvåOCHtvåCH3, och den av etylalkohol, CH3CHtvåÅH. I princip har dietyleter en högre molekylvikt, den är större, så man kan tro att dess ångtryck är lägre eftersom dess molekyler är tyngre. Motsatsen är dock sant: dietyleter är mer flyktig än etylalkohol..
Detta beror på att CH-molekylerna3CHtvåOH, precis som CH3CHtvåOCHtvåCH3, de samverkar med dipol-dipolkrafter. Men till skillnad från dietyleter kan etylalkohol bilda vätebindningar, som kännetecknas av att de är särskilt starka och riktade dipoler: CH3CHtvåHO- HOCHtvåCH3.
Följaktligen är ångtrycket för etylalkohol (0,098 atm) lägre än för dietyleter (0,684 atm) även om dess molekyler är lättare..
Vilket av följande två fastämnen tros ha det högsta ångtrycket vid 25 ° C? Naftalen eller jod?.
Naftalenmolekylen är bicyklisk, har två aromatiska ringar och en kokpunkt på 218 ° C. Jod för sin del är linjär och homonukleär, jagtvå eller I-I, med en kokpunkt på 184 ºC. Dessa egenskaper ensam rankar jod som möjligen det fasta ämnet med högsta ångtryck (det kokar vid den lägsta temperaturen)..
Båda molekylerna, naftalen och jod, är apolära, så de interagerar genom Londons dispersiva krafter..
Naftalen har en högre molekylvikt än jod, och det är därför förståeligt att anta att dess molekyler har svårare att lämna det svarta, doftande, tjäriga fasta ämnet; medan det för jod blir lättare att fly från de mörklila kristallerna.
Enligt uppgifter från Pubchem, ångtrycket vid 25 ° C för naftalen och jod är: 0,085 mmHg respektive 0,233 mmHg. Därför har jod ett ångtryck tre gånger högre än naftalen..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.