Konsep tekanan, contoh dan latihan tekanan stim

The tekanan wap Ia adalah salah satu yang mengalami permukaan cecair atau pepejal, sebagai hasil dari keseimbangan termodinamik zarahnya dalam sistem tertutup. Sistem tertutup difahami oleh bekas, bekas atau botol yang tidak terdedah kepada tekanan udara dan atmosfera.

Oleh itu, semua cecair atau pepejal dalam bekas menggunakan tekanan stim ciri sifat kimia mereka. Botol air yang tidak dibuka berada dalam keseimbangan dengan wap air, yang "apisona" permukaan cecair dan dinding dalaman botol.

Minuman Gasified menggambarkan konsep tekanan stim. Sumber: Pixabay.

Walaupun suhu tetap malar, tidak akan ada variasi dalam jumlah wap air yang terdapat di dalam botol. Tetapi jika ia meningkat, satu titik akan tiba di mana tekanan akan dibuat yang boleh menembak tudung; Seperti yang berlaku ketika cuba mengisi dan sengaja menutup botol dengan air mendidih.

Minuman Gasified, sebaliknya, adalah contoh yang lebih jelas (dan selamat), jadi tekanan stim difahami. Apabila mengungkapnya, keseimbangan gas-cecair terganggu di dalam, stim dilepaskan di luar dengan bunyi yang serupa dengan pelana. Ini tidak akan berlaku sekiranya tekanan stim anda lebih rendah atau hina.

[TOC]

Konsep tekanan stim

Tekanan wap dan daya intermolecular

Membongkar beberapa minuman gas, ke keadaan yang sama, menawarkan idea kualitatif yang mempunyai tekanan stim yang lebih besar, bergantung kepada intensiti bunyi yang dipancarkan.

Sebotol eter juga akan berkelakuan dengan cara yang sama; Tidak begitu salah satu minyak, madu, sirap, atau ketegangan kopi tanah. Mereka tidak akan membuat apa -apa notis yang dapat dilihat melainkan mereka melepaskan gas kerana penguraian.

Ini kerana tekanan wap mereka lebih rendah atau hina. Apa yang melarikan diri botol adalah molekul fasa gas, yang mesti terlebih dahulu mengatasi daya yang membuat mereka "terperangkap" atau bersatu dalam cecair atau pepejal; iaitu, mereka mesti mengatasi daya intermolecular atau interaksi yang dilaksanakan oleh molekul persekitaran mereka.

Boleh melayani anda: magnesium fluorida: struktur, sifat, sintesis, kegunaan

Sekiranya tidak ada interaksi, tidak akan ada cecair atau pepejal untuk dikunci di dalam botol. Oleh itu, semakin lemah interaksi intermolecular adalah, semakin besar kemungkinan molekul meninggalkan cecair yang tidak senonoh, atau perintah atau struktur amorf pepejal.

Ini terpakai bukan sahaja untuk bahan atau sebatian tulen, tetapi juga untuk campuran, di mana minuman dan minuman keras di atas. Oleh itu, adalah mungkin untuk meramalkan botol mana yang akan mempunyai tekanan stim yang lebih besar mengetahui komposisi kandungannya.

Penyejatan dan turun naik

Cecair atau pepejal di dalam botol, dengan mengandaikan bahawa ia akan ditemui, akan terus menguap; iaitu, molekul permukaannya melarikan diri ke fasa gas, yang tersebar di udara dan arusnya. Itulah sebabnya air akhirnya menguap sepenuhnya jika botol tidak ditutup atau periuk ditutup.

Tetapi perkara yang sama tidak berlaku dengan cecair lain, lebih kurang ketika datang ke pepejal. Tekanan stim untuk yang terakhir biasanya tidak masuk akal sehingga mungkin berjuta -juta tahun diperlukan sebelum penurunan saiz dirasakan; Dengan mengandaikan bahawa mereka belum teroksida, terkikis atau dibusuk sepanjang masa.

Kemudian dikatakan bahawa bahan atau sebatian tidak menentu jika ia menguap dengan cepat pada suhu bilik. Perhatikan bahawa turun naik adalah konsep kualitatif: ia tidak dikira, tetapi adalah hasil perbandingan penyejatan antara beberapa cecair dan pepejal. Mereka yang menguap lebih cepat, akan dianggap lebih tidak menentu.

Sebaliknya, tekanan stim dapat dikumpulkan, berkumpul dengan sendirinya apa yang difahami sebagai penyejatan, mendidih dan turun naik.

Keseimbangan termodinamik

Molekul dalam fasa gas bertabrakan dengan permukaan cecair atau pepejal. Dengan berbuat demikian, daya intermolecular molekul lain, lebih pekat, boleh berhenti dan mengekalkannya, dengan itu mengelakkan lagi sebagai stim. Walau bagaimanapun, dalam proses molekul permukaan lain berjaya melarikan diri, menjadi stim.

Sekiranya botol ditutup, akan tiba masa di mana bilangan molekul yang memasuki cecair atau pepejal akan sama dengan yang meninggalkannya. Kita mempunyai keseimbangan, yang bergantung pada suhu. Sekiranya suhu meningkat atau berkurangan, tekanan stim akan berubah.

Boleh melayani anda: Amina

Pada suhu yang lebih tinggi, semakin tinggi tekanan stim, kerana molekul cecair atau pepejal akan mempunyai lebih banyak tenaga dan dapat melarikan diri dengan lebih mudah. Tetapi jika suhu tetap malar, baki akan ditubuhkan semula; iaitu, tekanan stim akan berhenti meningkat.

Contoh tekanan stim

Katakan anda ada n-Butano, ch₃Ch₂Ch₂Ch₃, dan Karbon Dioksida, CO₂, Dalam dua bekas berasingan. Pada 20 ºC, tekanan wap mereka diukur. Tekanan stim untuk n-Butano adalah kira -kira 2.17 atm, manakala karbon dioksida adalah 56.25 atm.

Tekanan stim juga boleh diukur dalam unit PA, Bar, Torr, MMHG dan lain -lain. Co₂ Ia mempunyai tekanan stim hampir 30 kali lebih tinggi daripada n-Butane, jadi pada pandangan pertama bekas anda mesti lebih tahan untuk dapat menyimpannya; Dan mengalami celah, akan menembak lebih ganas di sekitar.

CO ini₂ Ia dibubarkan dalam minuman gas, tetapi dalam kuantiti yang agak kecil sehingga apabila botol atau tin tidak meletup, tetapi hanya satu bunyi yang berlaku.

Sebaliknya kita mempunyai dietileter, CH₃Ch₂Och₂Ch₃ atau et₂Atau, tekanan stim yang pada 20 ºC ialah 0.49 atm. Bekas eter ini apabila mengungkap akan terdengar serupa dengan soda. Tekanan stimnya hampir 5 kali kurang daripada n-butan, jadi dalam teori ia akan lebih pasti untuk memanipulasi sebotol dieteléter daripada sebotol n-butana.

Latihan yang diselesaikan

Latihan 1

Antara dua sebatian berikut yang manakah dijangka mempunyai tekanan stim yang lebih besar daripada 25 ºC? Dietyléter atau etil alkohol?

Formula struktur dietil adalah cho₃Ch₂Och₂Ch₃, dan etil alkohol, CHO₃Ch₂Oh. Pada dasarnya diethyléter mempunyai jisim molekul yang lebih besar, lebih besar, jadi dapat dipercayai bahawa tekanan stimnya lebih rendah kerana molekulnya lebih berat. Walau bagaimanapun, sebaliknya berlaku: dietil lebih tidak menentu daripada etil alkohol.

Ia boleh melayani anda: Asid Hypoclorous (HCLO): Struktur, Sifat, Kegunaan, Sintesis

Ini kerana choles cho₃Ch₂Oh, seperti Choons₃Ch₂Och₂Ch₃, Mereka berinteraksi melalui pasukan dipole-dipolo. Tetapi tidak seperti dietil, alkohol etil mampu membentuk jambatan hidrogen, yang dicirikan dengan dipoles yang sangat kuat dan berarah: CHO₃Ch₂Ho-Hoch₂Ch₃.

Oleh itu, tekanan wap etil alkohol (0.098 atm) kurang daripada dietil (0.684 atm) walaupun fakta bahawa molekulnya lebih ringan.

Latihan 2

Antara dua pepejal berikut yang manakah dipercayai mempunyai tekanan stim tertinggi pada 25ºC? Naphthalene atau yodium?.

Molekul naphthalene adalah bicicyclic, mempunyai dua cincin aromatik, dan titik mendidih 218 ºC. Iodin sebaliknya adalah linear dan homonuklear, dan₂ atau i-i, mempunyai titik mendidih 184 ºC. Ciri -ciri ini sahaja tempat yodium mungkin sebagai pepejal dengan tekanan stim tertinggi (rebus pada suhu yang lebih rendah).

Kedua -dua molekul, iaitu naphthalene dan yodium, adalah apolar, jadi mereka berinteraksi melalui kuasa penyebaran London.

Naphthalene mempunyai jisim molekul yang lebih besar daripada iodin, dan oleh itu, difahami untuk mengandaikan bahawa molekul mereka sukar untuk meninggalkan pepejal hitam wangi ke tar; sementara untuk iodin mereka akan lebih mudah melarikan diri dari kristal ungu gelap.

Menurut data yang diambil dari Pubchem, Tekanan stim pada 25 ºC untuk naphthalene dan iodin adalah: 0.085 mmHg dan 0.233 mmHg,. Oleh itu, iodin mempunyai tekanan stim 3 kali lebih besar daripada naphthalene.

Rujukan

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia. (8th ed.). Pembelajaran Cengage.
2. Wap tekanan. Pulih dari: chem.Purdue.Edu
3. Wikipedia. (2019). Wap tekanan. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
4. Editor enyclopaedia Britannica. (3 April 2019). Tekanan wap. Encyclopædia Britannica. Pulih dari: Britannica.com
5. Nichole Miller. (2019). Steam Tekanan: Definisi, Persamaan & Contoh. Kajian. Pulih dari: belajar.com