In questo articolo, impareremo qual è la differenza tra la pressione del vapore e il punto di ebollizione con approfondimenti dettagliati.
Il grafico della pressione di vapore e del punto di ebollizione mostra una curva esponenziale e denota anche la saturazione della pressione di vapore. Ecco una tabella seguente che differenzia la pressione del vapore rispetto al punto di ebollizione: -
| Pressione del vapore | Punto di ebollizione |
| La tensione di vapore misura il numero di vapori presenti nel sistema in esame | Il punto di ebollizione riguarda la temperatura del liquido fino alla quale la sua temperatura può salire |
| La pressione del vapore misura la pressione dovuta ai vapori | Il punto di ebollizione misura la temperatura dei liquidi |
| La tensione di vapore viene esercitata a causa del cambio di fase da liquido a vapore | Il punto di ebollizione è responsabile del cambio di fase |
| La pressione del vapore porta alla condensazione del vapore allo stato liquido | A un punto di ebollizione, il liquido evapora allo stato gassoso |
| È una forza esercitata sul sistema a causa delle molecole di vapore | Al punto di ebollizione, la tensione di vapore è uguale alla pressione atmosferica |
| È visto sia per lo stato solido che per quello liquido | È legato solo alle materie liquide |
| La pressione del vapore può essere calcolata per un sistema mantenuto a temperatura costante | Il punto di ebollizione di un liquido si calcola mantenendo costante la pressione |
| La pressione del vapore varia con la temperatura del sistema | Il punto di ebollizione cambia con le condizioni di pressione |
| L'energia cinetica della particella viene convertita gradualmente in energia potenziale | L'energia potenziale viene convertita in energia cinetica su un'immensa fornitura di energia termica |
| Il processo di aumento della pressione del vapore è chiamato vaporizzazione | Fornire calore al liquido in modo rigoroso aumenterà la temperatura del liquido fino al punto di ebollizione |
Grafico della pressione del vapore e del punto di ebollizione
I bollente punto non è altro che la temperatura alla quale si verifica il cambiamento di fase e la pressione del vapore raggiunge il valore più alto a quella pressione atmosferica fissa. Quindi tracciamo un grafico della pressione di vapore v/s la temperatura per un liquido che bolle a una condizione di pressione costante.
Il grafico della pressione di vapore v/s temperatura mostra la curva esponenziale in quanto il numero di vapori che fuoriescono dal liquido superando i legami intermolecolari attrattivi raddoppia ad ogni aumento della temperatura del liquido.
I il punto TBP indica l'ebollizione punto del particolare liquido sull'asse x, oltre il punto di ebollizione del liquido, la temperatura del liquido non aumenta ulteriormente ma avviene solo il cambio di fase da liquido a vapori. Il punto sull'asse y Vsat rappresenta il punto di saturazione della tensione di vapore. Quando i vapori evaporano, si raffreddano e ricondensano nella forma liquida. La tensione di vapore viene mantenuta costante dopo aver raggiunto il punto di ebollizione del liquido.
Come calcolare il punto di ebollizione dal calore di vaporizzazione?
Il calore di vaporizzazione è la quantità di energia termica necessaria per trasformare lo stato liquido della materia nello stato gassoso.
Il punto di ebollizione di un liquido può essere calcolato dal calore di vaporizzazione utilizzando l'equazione di Clausius – Clapeyron data come [.
Qual è il punto di ebollizione dell'acqua nella pentola a pressione che funziona a 1.8 bar se il calore di vaporizzazione dell'acqua è 45k J/mol?
Dato: P2= 1.8 bar
L'acqua a una normale condizione atmosferica che è a 1 atm, bolle a 1000C, quindi
P1= 1 bar
T1 = 1000DO=373.2 K
AHVAP=45kJ/mol
Utilizzando l'equazione Clasius – Clapeyron
in p2/P1=-ΔHVAP/R(1/T2-1/T1)
In (1.8/1)=-45000/8.314*(1/T2-1/373.2)
In(1.8)=-5412.56(1/T2-0.0027)
0.5878=-5.412(1/T2-0.0027)
-10.86 *105=1/t2 all'0.0027 ottobre
1 / T2= -10.86 * 105 all'0.0027 ottobre
1 / T2= 0.00257
T2=1/0.00257 =389.1K
E 389.1K = 115.90C
Quindi il punto di ebollizione dell'acqua all'interno della pentola a pressione è 115.90C.
Come trovare il punto di ebollizione dalla pressione del vapore?
Il punto di ebollizione può essere trovato misurando la pressione di vapore saturo sviluppata a quella temperatura.
Il liquido può avere vari punti di ebollizione a diverse pressioni nel sistema. La tensione di vapore può essere trovata usando l'equazione di Clausius – Clapeyron, anche dai diagrammi di fase, e dal grafico della pressione di vapore v/s temperatura troppo.
Qual è il punto di ebollizione del metano ad una tensione di vapore pari a 2 atm? Dato che il calore di vaporizzazione del metano è 8.20k J/mol.
Alla normale pressione atmosferica, il punto di ebollizione del metano è -161.50C.
P1 = 1 atm
P2 = 2 atm
T1 = -161.50C =-161.5+273.2 =111.7K
AHVAP= 8.2 KJ/mol
Utilizzo dell'equazione di Clausius – Clapeyron
Questo è uguale a -1520 C.
Quindi il punto di ebollizione del metano alla pressione di vapore di 2 atm aumenta a -1520 C.
Domande frequenti
Quali sono i fattori che influenzano la tensione di vapore del liquido?
La pressione del vapore è dovuta alla pressione percepita sull'area dai vapori evaporati dal sistema nell'ambiente circostante.
Il fattore più importante da cui dipende la pressione del vapore è la temperatura e l'energia termica fornita al liquido. Inoltre, la composizione chimica e le impurità aggiunte varieranno la pressione del vapore.
In che modo la pressione del vapore dipende dal legame intermolecolare tra gli atomi?
Quando si fornisce energia termica al liquido, il legame intermolecolare tra gli atomi si rompe e le particelle si muovono con un movimento casuale.
Se questo legame intermolecolare tra l'atomo nel caso di un certo liquido è basso, il che significa che c'è una debole forza di attrazione tra gli atomi, questi legami si romperanno facilmente anche con una piccola quantità di energia fornita al liquido e quindi la pressione del vapore sarà alto a bassa temperatura.
Come sono correlati tra loro il punto di ebollizione e la tensione di vapore?
I vapori sono il risultato dell'aumento della temperatura del liquido che fornisce calore.
Ad un punto di ebollizione, la fase liquida viene convertita in fase gassosa e a questa temperatura, il pressione del vapore formato diventa uguale alla pressione atmosferica.
Per saperne di più, leggi Energia di fusione contro fissione.
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