pressione di vapore saturo – introduzione

Quando lo spazio sopra il liquido è saturo di particelle di vapore, si ha questo equilibrio che si verifica sulla superficie del liquido:

Il cambiamento in avanti (da liquido a vapore) è endotermico. Ha bisogno di calore per convertire il liquido nel vapore.

Secondo Le Chatelier, l’aumento della temperatura di un sistema in equilibrio dinamico favorisce il cambiamento endotermico. Ciò significa che aumentando la temperatura aumenta la quantità di vapore presente e quindi aumenta la pressione di vapore saturo.


L’effetto della temperatura sulla pressione di vapore saturo dell’acqua

Il grafico mostra come la pressione di vapore saturo (svp) dell’acqua varia da 0°C a 100 °C. La pressione scale (quella verticale) è misurata in chilopascal (kPa). 1 pressione atmosferica è 101.325 kPa.


pressione di vapore Saturo e punto di ebollizione

Un liquido bolle quando la sua pressione di vapore saturo diventa uguale alla pressione esterna sul liquido. Quando ciò accade, consente alle bolle di vapore di formarsi in tutto il liquido – quelle sono le bolle che vedi quando un liquido bolle.

Se la pressione esterna è superiore alla pressione di vapore saturo, queste bolle non si formano e si ottiene solo l’evaporazione sulla superficie del liquido.

Se il liquido è in un contenitore aperto ed esposto alla normale pressione atmosferica, il liquido bolle quando la sua pressione di vapore saturo diventa uguale a 1 atmosfera (o 101325 Pa o 101,325 kPa o 760 mmHg). Questo accade con l’acqua quando la temperatura raggiunge i 100°C.

Ma a pressioni diverse, l’acqua bollirà a temperature diverse. Ad esempio, nella parte superiore del Monte Everest la pressione è così bassa che l’acqua bolle a circa 70°C. Le depressioni dall’Atlantico possono facilmente abbassare la pressione atmosferica nel Regno Unito abbastanza in modo che l’acqua bolle a 99°C – ancora più bassa con depressioni molto profonde.

Ogni volta che parliamo di “punto di ebollizione” di un liquido, assumiamo sempre che venga misurato esattamente a 1 pressione atmosferica. In pratica, ovviamente, questo è raramente esattamente vero.


Pressione di vapore saturo e solidi

Sublimazione

I solidi possono anche perdere particelle dalla loro superficie per formare un vapore, tranne che in questo caso chiamiamo effetto sublimazione piuttosto che evaporazione. La sublimazione è il passaggio diretto dal solido al vapore (o viceversa) senza passare attraverso lo stadio liquido.

Nella maggior parte dei casi, a temperature ordinarie, le pressioni di vapore saturo dei solidi vanno da basse a molto, molto, molto basse. Le forze di attrazione in molti solidi sono troppo alte per consentire molta perdita di particelle dalla superficie.

Tuttavia, ce ne sono alcuni che formano facilmente vapori. Ad esempio, il naftalene (usato nelle “palle di falena” vecchio stile per scoraggiare le falene dei vestiti) ha un odore piuttosto forte. Le molecole devono staccarsi dalla superficie come vapore, perché altrimenti non si sarebbe in grado di annusarlo.

Un altro esempio abbastanza comune (discusso in dettaglio in un’altra pagina) è l’anidride carbonica solida – “ghiaccio secco”. Questo non forma mai un liquido a pressione atmosferica e si converte sempre direttamente da solido a vapore. Ecco perché è noto come ghiaccio secco.

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