Ångtryckskoncept, exempel och övningar löst

De ångtryck Det är en som upplever ytan på en vätska eller fast, som en produkt av en termodynamisk balans mellan dess partiklar i ett stängt system. Ett stängt system förstås av en behållare, behållare eller en flaska som inte utsätts för luft- och atmosfärstryck.

Därför utövar all flytande eller fast i en behållare sig ett karakteristiskt ångtryck av deras kemiska natur. En oöppnad vattenflaska är i jämvikt med vattenånga, som "Apisona" ytan på vätskan och flaskans inre väggar.

Förgasade drycker illustrerar begreppet ångtryck. Källa: Pixabay.

Medan temperaturen förblir konstant kommer det inte att finnas någon variation i mängden vattenånga som finns i flaskan. Men om det ökar kommer en punkt att anlända där ett tryck kommer att skapas som kan skjuta upp locket; Som händer när du försöker fylla och medvetet stänga en flaska med kokande vatten.

Gasade drycker är å andra sidan ett mer uppenbart (och säkert) exempel, så ångtryck förstås. När de avslöjar dem, avbryts gasbalansen inuti, släpps ångan utanför i ett ljud som liknar en sadel. Detta skulle inte hända om ditt ångtryck var lägre eller föraktligt.

[TOC]

Ångtryckskoncept

Ångtryck och intermolekylära krafter

Att avslöja flera förgasade drycker, till samma förhållanden, erbjuder en kvalitativ idé som har större ångtryck, beroende på intensiteten på det emitterade ljudet.

En flaska eter skulle också bete sig på samma sätt; Inte så en av olja, honung, sirap eller en stam av malt kaffe. De skulle inte meddela något meddelande om de inte släpper gaser på grund av nedbrytning.

Detta beror på att deras ångtryck är lägre eller föraktligt. Det som undgår flaskan är gasfasmolekyler, som först måste övervinna de krafter som håller dem "fångade" eller sammanhängande i vätskan eller fast; Det vill säga de måste övervinna intermolekylära krafter eller interaktioner som utövas av molekylerna i deras omgivningar.

Kan tjäna dig: magnesiumfluorid: struktur, egenskaper, syntes, användning

Om det inte fanns några interaktioner, skulle det inte ens finnas en vätska eller fast att låsa in i flaskan. Därför, ju svagare de intermolekylära interaktionerna är, desto mer troligt är molekylerna att överge den oordningliga vätskan eller ordningen eller amorfa strukturer i det fasta ämnet.

Detta gäller inte bara för rena ämnen eller föreningar, utan också för blandningar, där ovannämnda drycker och sprit kommer in. Således är det möjligt att förutsäga vilken flaska som kommer att ha större ångtryck som känner till sammansättningen av dess innehåll.

Avdunstning och volatilitet

Vätskan eller fast inuti flaskan, förutsatt att den kommer att avslöjas, kommer att förångas kontinuerligt; Det vill säga molekylerna i ytan flyr till gasfasen, som är spridda i luften och dess strömmar. Det är därför vattnet slutar förångas helt om flaskan inte stängs eller potten är täckt.

Men detsamma händer inte med andra vätskor, mycket mindre när det gäller fasta ämnen. Ångtrycket för det senare är vanligtvis så löjligt att kanske miljoner år behövs innan en minskning i storlek uppfattas; förutsatt att de inte har oxiderats, eroderats eller sönderdelats under hela den tiden.

Det sägs då att ett ämne eller förening är flyktig om den förångas snabbt vid rumstemperatur. Observera att volatilitet är ett kvalitativt koncept: det är inte kvantifierat, men är produkten av jämförelsen av avdunstning mellan flera vätskor och fasta ämnen. De som förångas snabbare kommer att betraktas som mer flyktiga.

Å andra sidan är ångtrycket mesbart och samlas i sig vad som förstås som förångning, kokning och volatilitet.

Termodynamisk jämvikt

Molekylerna i gasfasen kolliderar med vätskans yta eller det fasta ämnet. På så sätt kan de intermolekylära krafterna hos de andra molekylerna, mer kondenserade, stoppa och behålla dem och därmed undvika igen som ånga. Men i processen lyckas andra ytmolekyler fly och blir ånga.

Om flaskan är stängd kommer det en tid där antalet molekyler som kommer in i vätskan eller en fast. Vi har en balans, som beror på temperaturen. Om temperaturen ökar eller minskar kommer ångtrycket att förändras.

Kan tjäna dig: aminer

Vid en högre temperatur, desto högre ångtryck, eftersom vätskan eller fasta molekylerna kommer att ha mer energi och lättare kan fly ut. Men om temperaturen förblir konstant kommer balansen att fastställas; det vill säga ångtrycket kommer att sluta öka.

Ångtrycksexempel

Anta att du har n-Butano, ch₃Ch₂Ch₂Ch₃, och koldioxid, co₂, I två separata containrar. Vid 20 ºC mättes deras ångtryck. Ångtrycket för n-Butano är ungefär 2,17 atm, medan koldioxid är 56,25 atm.

Ångtryck kan också mätas i enheter av PA, bar, torr, mmhg och andra. Kompaniet₂ Det har ett ångtryck nästan 30 gånger högre än n-Butan, så vid första anblicken måste din behållare vara mer motståndskraftig för att kunna lagra den; Och med sprickor, kommer att skjuta mer våldsamt runt.

Denna co₂ Det är upplöst i förgasade drycker, men i ganska små mängder så att när flaskorna eller burkar inte exploderar, utan bara ett ljud inträffar.

Å andra sidan har vi dietileter, ch₃Ch₂Ägg₂Ch₃ eller ET₂Eller vars ångtryck vid 20 ºC är 0,49 atm. En behållare med denna eter när du upptäcker kommer att låta liknar en soda. Ångtrycket är nästan 5 gånger mindre än för n-Butan, så i teorin kommer det att vara mer säker på att manipulera en flaska Dieteléter än en flaska n-butan.

Löst övningar

Övning 1

Vilket av följande två föreningar förväntas ha ett ångtryck större än 25 ºC? Dietyléer eller etylalkohol?

Den strukturella formeln för dietylen är Cho₃Ch₂Ägg₂Ch₃, Och den av etylalkohol, Cho₃Ch₂Åh. I princip har dietyléen en större molekylmassa, den är större, så man kan tro att dess ångtryck är lägre eftersom dess molekyler är tyngre. Det motsatta inträffar dock: Dietyl är mer flyktig än etylalkohol.

Det kan tjäna dig: Hypoklorsyra (HCLO): Struktur, egenskaper, användningar, syntes

Detta beror på att Choles Cho₃Ch₂Åh, som valen₃Ch₂Ägg₂Ch₃, De interagerar genom dipol-dipolo-krafter. Men till skillnad från dietylen kan etylalkohol bilda vätebroar, som kännetecknas av att vara särskilt starka och riktade dipoler: Cho₃Ch₂Ho-hoch₂Ch₃.

Följaktligen är ångtrycket för etylalkohol (0,098 atm) mindre än dietylen (0,684 atm) trots att dess molekyler är lättare.

Övning 2

Vilket av följande två fasta ämnen tros ha det högsta ångtrycket vid 25 ° C? Naftalen eller jod?.

Naftalenmolekylen är bicicyklisk, har två aromatiska ringar och en kokpunkt på 218 ºC. Jod å andra sidan är linjär och homonukleär, och₂ eller i-i, med en kokpunkt på 184 ºC. Dessa egenskaper bara placerar jod möjligen som det fasta med det högsta ångtrycket (koka vid en lägre temperatur).

Båda molekylerna, naftalen och jod, är apolära, så de interagerar genom spridande krafter i London.

Naftalen har en större molekylmassa än jod, och därför är det förståeligt att anta att deras molekyler är svåra att överge det doftande svarta fasta till tjära; Medan för jod blir de lättare att fly från mörka lila kristaller.

Enligt data som tagits från Pub, Ångtryck vid 25 ºC för naftalen och jod är: 0,085 mmHg respektive 0,233 mmHg. Därför har jod ett ångtryck 3 gånger större än naftalen.

Referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan.). Cengage Learning.
2. Trycka ånga. Återhämtad från: kem.Purdu.Edu
3. Wikipedia. (2019). Trycka ånga. Hämtad från: i.Wikipedia.org
4. Redaktörerna för Enyclopaedia Britannica. (3 april 2019). Ångtryck. Encyclopædia Britannica. Återhämtat sig från: Britannica.com
5. Nichole Miller. (2019). Tryck ånga: Definition, ekvation och exempel. Studie. Återhämtat sig från: studie.com