Dampfdruckkonzept, Beispiele und Übungen gelöst

Der Dampfdruck . .

Daher übt alle flüssigen oder festen in einem Behälter einen charakteristischen Dampfdruck ihrer chemischen Natur auf sich aus. Eine ungeöffnete Wasserflasche befindet sich im Gleichgewicht mit Wasserdampf, das die Oberfläche der Flüssigkeit und die Innenwände der Flasche "Apisona" "apisona".

Gasifizierte Getränke veranschaulichen das Konzept des Dampfdrucks. Quelle: Pixabay.

. Wenn es jedoch zunimmt, wird ein Punkt ankommen, an dem ein Druck erzeugt wird, der den Deckel hochschießen kann. Wie passiert beim Versuch zu füllen und absichtlich eine Flasche mit kochendem Wasser zu schließen.

Verglückte Getränke hingegen sind ein offensichtlicheres (und sicherer) Beispiel, sodass Dampfdruck verstanden wird. Wenn Sie sie aufdecken, wird das Gas-Flüssigkeits-Gleichgewicht innen unterbrochen, der Dampf wird draußen in einem Sound freigesetzt, der einem Sattel ähnelt. .

[TOC]

Dampfdruckkonzept

Dampfdruck und intermolekulare Kräfte

Das Aufdecken mehrerer vergeudeter Getränke unter denselben Bedingungen bietet eine qualitative Idee, die je nach Intensität des emittierten Klangs einen größeren Dampfdruck aufweisen.

Eine Flasche Äther würde sich auch auf die gleiche Weise verhalten; Nicht so ein Öl, Honig, Sirup oder ein gemahlener Kaffee. Sie würden keine bemerkenswerte Kündigung machen, es sei denn, sie geben aufgrund einer Zerlegung Gase frei.

Dies liegt daran, dass ihr Dampfdruck niedriger oder verabscheuungswürdig ist. Was der Flasche entgeht, sind Gasphasenmoleküle, die zunächst die Kräfte überwinden müssen, die sie "eingeschlossen" oder in der Flüssigkeit oder in der Feststoff kohäsiv halten; Das heißt, sie müssen intermolekulare Kräfte oder Wechselwirkungen überwinden, die von den Molekülen ihrer Umgebung ausgeübt werden.

Kann Ihnen dienen: Magnesiumfluorid: Struktur, Eigenschaften, Synthese, verwendet

Wenn es keine Wechselwirkungen gäbe, gibt es nicht einmal eine Flüssigkeit oder fest, um in der Flasche zu sperren. Je schwächer die intermolekularen Wechselwirkungen sind, desto wahrscheinlicher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die ungeordnete Flüssigkeit aufgeben oder die Ordnung oder die amorphen Strukturen des Feststoffs.

Dies gilt nicht nur für reine Substanzen oder Verbindungen, sondern auch für Gemische, in denen die oben genannten Getränke und Liköre eintreten. Daher ist es möglich, vorherzusagen, welche Flasche einen größeren Dampfdruck aufweist, der die Zusammensetzung seines Inhalts kennt.

Verdunstung und Volatilität

Die flüssige oder feste Innere der Flasche, vorausgesetzt, sie wird freigelegt, verdampft kontinuierlich. Das heißt. Deshalb verdampft das Wasser vollständig, wenn sich die Flasche nicht schließt oder der Topf bedeckt ist.

Das Gleiche gilt jedoch nicht mit anderen Flüssigkeiten, geschweige denn, wenn es um Festkörper geht. Der Dampfdruck für letztere ist normalerweise so lächerlich, dass vielleicht Millionen von Jahren benötigt werden, bevor eine Verringerung der Größe wahrgenommen wird. Angenommen, sie wurden während dieser Zeit nicht oxidiert, erodiert oder zersetzt.

Es wird dann gesagt, dass eine Substanz oder Verbindung flüchtig ist, wenn sie bei Raumtemperatur schnell verdunstet. Beachten Sie, dass Volatilität ein qualitatives Konzept ist: Sie ist nicht quantifiziert, sondern das Produkt des Vergleichs der Verdunstung zwischen mehreren Flüssigkeiten und Feststoffen. Diejenigen, die schneller verdampfen, werden als flüchtiger angesehen.

Andererseits ist der Dampfdruck mesurentlich und sammelt sich an sich, was als Verdunstung, Kochen und Volatilität verstanden wird.

Thermodynamisches Gleichgewicht

Die Moleküle in der Gasphase kollidieren mit der Oberfläche der Flüssigkeit oder des Feststoffs. Dabei können die intermolekularen Kräfte der anderen kondensierten Moleküle anhalten und behalten, wodurch sie wieder als Dampf vermieden werden. Dabei gelang es jedoch anderen Oberflächenmolekülen, zu entkommen und zu Dampf zu werden.

Wenn die Flasche geschlossen ist, kommt es zu einer Zeit, in der die Anzahl der Moleküle, die in die Flüssigkeit oder Feststoff eintreten. Wir haben ein Gleichgewicht, der von der Temperatur abhängt. Wenn die Temperatur zunimmt oder abnimmt, ändert sich der Dampfdruck.

Kann Ihnen dienen: Amine

Bei einer höheren Temperatur, desto höher der Dampfdruck, da die flüssigen oder festen Moleküle mehr Energie haben und leichter entkommen können. Wenn die Temperatur jedoch konstant bleibt, wird das Gleichgewicht wiederhergestellt; Das heißt, der Dampfdruck hört auf zu erhöhen.

Beispiele für Dampfdruck

Angenommen, Sie haben N-Butano, Ch₃CH₂CH₂CH₃, und Kohlendioxid, CO₂, In zwei getrennten Behältern. Bei 20 ° C wurden ihre Dampfdrücke gemessen. Der Dampfdruck für die N-Butano ist ungefähr 2,17 atm, während Kohlendioxid 56,25 atm beträgt.

Dampfdrücke können auch in Einheiten von PA, Bar, Torr, MMHG und anderen gemessen werden. Die co₂ Es hat einen Dampfdruck fast 30 -mal höher als der N-Butan, also muss Ihr Behälter auf den ersten Blick resistenter sein, um ihn aufzubewahren. Und Risse mit, wird heftiger herumschießen.

Dies co₂ Es ist in vergeudeten Getränken gelöst, aber in ziemlich kleinen Mengen, so dass, wenn die Flaschen oder Dosen nicht explodieren, aber nur ein Klang auftritt.

Andererseits haben wir Diätileter, ch₃CH₂Och₂CH₃ oder et₂Oder, deren Dampfdruck bei 20 ° C 0,49 atm beträgt. Ein Behälter dieses Äthers beim Aufdecken klingt ähnlich wie bei einem Soda. Sein Dampfdruck ist fast 5 -mal geringer als der der des N-Butan, theoretisch wird es sicherer sein, eine Flasche Diäteléter zu manipulieren als eine Flasche von N-Butan.

Gelöste Übungen

Übung 1

Welcher der folgenden zwei Verbindungen wird erwartet, dass ein Dampfdruck von mehr als 25 ° C? Dietyléter oder Ethylalkohol?

Die strukturelle Formel des Diethyls ist Cho₃CH₂Och₂CH₃, und das von Ethylalkohol, Cho₃CH₂Oh. Grundsätzlich hat der Diethyléter eine größere molekulare Masse, es ist größer, so dass es angenommen werden kann, dass sein Dampfdruck geringer ist, da seine Moleküle schwerer sind. Das Gegenteil tritt jedoch auf: Diethyl ist flüchtiger als Ethylalkohol.

Es kann Ihnen dienen: hypoklorische Säure (HCLO): Struktur, Eigenschaften, Verwendungen, Synthese

Das liegt daran, dass Choles Cho Cho₃CH₂Oh, wie die Choons₃CH₂Och₂CH₃, Sie interagieren durch Dipol-Dipolo-Kräfte. Aber im Gegensatz zum Diethyl ist Ethylalkohol in der Lage, Wasserstoffbrücken zu bilden, die durch besonders starke und richtungsdipole gekennzeichnet sind: Cho₃CH₂Ho-hoch₂CH₃.

Folglich ist der Dampfdruck von Ethylalkohol (0,098 atm) geringer als der des Diethyls (0,684 atm), obwohl seine Moleküle leichter sind.

Übung 2

Welcher der folgenden zwei Feststoffe wird angenommen, dass sie den höchsten Dampfdruck bei 25 ° C aufweist? Naphthalin oder Jod?.

Das Naphthalinmolekül ist bicicyclisch mit zwei aromatischen Ringen und einem Siedepunkt von 218 ºC. Jod dagegen ist linear und homonuklear, und₂ oder i-i, einen Siedepunkt von 184 ºC haben. Diese Eigenschaften allein stellen Jod möglicherweise als fest mit dem höchsten Dampfdruck (bei einer niedrigeren Temperatur kochen).

Beide Moleküle, die des Naphthalins und Jods, sind apolar, so dass sie durch dispersive Kräfte von London interagieren.

Naphthalin hat eine größere molekulare Masse als Jod, und daher ist es verständlich anzunehmen, dass ihre Moleküle schwierig sind, den duftenden schwarzen Feststoff zu Teer aufzugeben. Während für Jod werden sie leichter aus dunkelvioletten Kristallen entkommen können.

Nach Daten von entnommen von Pubchem, Dampfdrücke bei 25 ° C für Naphthalin und Jod sind: 0,085 mmHg bzw. 0,233 mmHg. Daher hat Jod einen Dampfdruck, der dreimal höher ist als Naphthalin.

Verweise

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie. (8. Aufl.). Cengage Lernen.
2. Druckdampf. Erholt von: Chem.Purdue.Edu
3. Wikipedia. (2019). Druckdampf. Abgerufen von: in.Wikipedia.Org
4. Die Herausgeber von Enyclopaedia Britannica. (3. April 2019). Dampfdruck. Encyclopædia Britannica. Erholt von: Britannica.com
5. Nichole Miller. (2019). Druckdampf: Definition, Gleichung und Beispiel. Lernen. Erholt von: Studium.com