Koncept, primeri in vaje, rešen koncept tlaka

The parni tlak To je tisti, ki doživlja površino tekočine ali trdne snovi kot produkt termodinamičnega ravnovesja njegovih delcev v zaprtem sistemu. Zaprti sistem razume posoda, posoda ali steklenica, ki niso izpostavljeni zraku in atmosferskem tlaku.

Zato vsa tekočina ali trdna v posodi ima značilen parni tlak njihove kemijske narave. Neodprta steklenica z vodo je v ravnovesju z vodno paro, ki "apisona" površino tekočine in notranjih sten steklenice.

Uplinjane pijače ponazarjajo koncept tlaka pare. Vir: Pixabay.

Medtem ko temperatura ostane konstantna, ne bo sprememb v količini vodne pare, ki je prisotna v steklenici. Če pa se poveča, bo prišla točka, kjer bo ustvarjen pritisk, ki lahko ustreli pokrov; kot se zgodi, ko poskušate napolniti in namerno zapreti steklenico z vrelo vodo.

Umirjene pijače so na drugi strani bolj očiten (in varen) primer, zato se parni tlak razume. Ko jih odkrijete, se v notranjosti prekine plinsko-tekočina, se para sprosti zunaj v zvoku, podobnem sedlu. To se ne bi zgodilo, če bi bil vaš tlak pare nižji ali zaničljivi.

[TOC]

Koncept tlaka pare

Parni tlak in medmolekularne sile

Odkrivanje več uplinjenih pijač, v enakih pogojih, ponuja kvalitativno idejo, ki ima večji parni tlak, odvisno od intenzivnosti izpuščenega zvoka.

Tudi steklenica etra bi se obnašala na enak način; Ne tako olja, med, sirup ali sev zmlete kave. Ne bi bili zaznani nobenega obvestila, če ne sproščajo plinov zaradi razpadanja.

To je zato, ker so njihovi parni pritiski nižji ali zaničljivi. Steklenico uidejo molekule plinske faze, ki morajo najprej premagati sile, ki jih ohranjajo "ujete" ali kohezivne v tekočini ali trdni snovi; to pomeni, da morajo premagati medmolekularne sile ali interakcije, ki jih izvajajo molekule njihove okolice.

Vam lahko služi: magnezijev fluorid: struktura, lastnosti, sinteza, uporaba

Če interakcij ne bi bilo, ne bi bilo niti tekočine ali trdne snovi za zaklepanje v steklenici. Zato so šibkejše medmolekularne interakcije, večja je verjetnost, da so molekule opuščanja neurejene tekočine ali reda ali amorfnih struktur trdne snovi.

To velja ne le za čiste snovi ali spojine, ampak tudi za mešanice, kjer vstopijo prej omenjene pijače in alkoholne pijače. Tako je mogoče predvideti, katera steklenica bo imela večji tlak s paro, ki bo vedela sestavo vsebine.

Izhlapevanje in nestanovitnost

Tekočina ali trdna snov v steklenici, ob predpostavki, da bo odkrita, bo nenehno izhlapela; to pomeni, da molekule njene površine pobegnejo v plinsko fazo, ki se razpršijo v zraku in njeni tokovi. Zato voda na koncu popolnoma izhlapi, če se steklenica ne zapre ali je lonec pokrit.

Toda enako se ne zgodi z drugimi tekočinami, še manj, ko gre za trdne snovi. Parni tlak za slednje je ponavadi tako smešen, da so morda potrebni morda milijoni let, preden se zazna znižanje velikosti; Ob predpostavki, da v vsem tem času niso bili oksidirani, erodirani ali razgrajeni.

Nato rečemo, da je snov ali spojina hlapna, če hitro izhlapi pri sobni temperaturi. Upoštevajte, da je nestanovitnost kvalitativni koncept: ni količinsko opredeljen, ampak je rezultat primerjave izhlapevanja med več tekočinami in trdnimi snovmi. Tisti, ki izhlapijo hitreje, bodo veljali za bolj nestanovitne.

Po drugi strani pa je tlak pare očaran in sam nabira tisto, kar se razume kot izhlapevanje, vrelo in nestanovitnost.

Termodinamično ravnovesje

Molekule v plinski fazi trkajo s površino tekočine ali trdne snovi. Pri tem se lahko medmolekularne sile drugih molekul bolj zgostijo in jih zadržijo, tako da se spet izognejo kot pare. Vendar v procesu druge površinske molekule uspejo pobegniti in postanejo pare.

Če je steklenica zaprta, bo prišel čas, ko bo število molekul, ki vstopijo v tekočino ali trdno snov. Imamo ravnotežje, ki je odvisno od temperature. Če se temperatura zvišuje ali zniža, se bo tlak s paro spremenil.

Vam lahko služi: amine

Pri višji temperaturi je višji tlak s paro, ker bodo tekoče ali trdne molekule imeli več energije in lahko lažje pobegnejo. Če pa temperatura ostane konstantna, bo ravnovesje ponovno vzpostavljeno; to pomeni, da se bo tlak pare prenehal povečevati.

Primeri tlaka v pari

Recimo, da imate n-Butano, pogl₃Pogl₂Pogl₂Pogl₃, in ogljikov dioksid, co₂, V dveh ločenih zabojnikih. Pri 20 ° C so bili izmerjeni pritiski njihovih hlapov. Parni tlak za n-Butano je približno 2,17 atm, ogljikov dioksid pa 56,25 atm.

Pritiski pare lahko merimo tudi v enotah PA, Bar, Torr, MMHG in drugi. Co₂ Ima parni tlak skoraj 30 -krat višji od n-BUTAN, tako da mora biti vaš vsebnik bolj odporen, da ga lahko shranite; In z razpokami, bo streljal bolj silovito.

Ta co₂ Raztopljen je v uplinjanih pijačah, vendar v precej majhnih količinah, tako da ko steklenice ali pločevinke ne eksplodirajo, vendar se zgodi samo en zvok.

Po drugi strani imamo dieteter, ch₃Pogl₂Och₂Pogl₃ ali et₂Ali, katerih tlak pare pri 20 ° C je 0,49 atm. Posoda tega etra, ko razkrijete, bo zvenela podobno kot soda. Njen tlak v pari je skoraj 5 -krat manjši od tista n-Butana, tako bo teoretično bolj zagotovo manipuliral s steklenico dieteterja kot steklenica n-butan.

Rešene vaje

Vaja 1

Katera od naslednjih dveh spojin naj bi imela tlak s paro večji od 25 ° C? Dietyléter ali etilni alkohol?

Strukturna formula dietila je CHO₃Pogl₂Och₂Pogl₃, in tista etilnega alkohola, cho₃Pogl₂Oh. Načeloma ima Diethyléter večjo molekulsko maso, večji je, zato bi lahko verjeli, da je njen tlak v pari nižji, saj so molekule težji. Vendar se zgodi nasprotno: dietil je bolj nestanoviten kot etilni alkohol.

Lahko vam služi: hipoklorozna kislina (HClo): struktura, lastnosti, uporabe, sinteza

To je zato, ker Choles Cho₃Pogl₂Oh, kot zborovanja₃Pogl₂Och₂Pogl₃, Sodelujejo prek dipol-dipolo sil. Toda za razliko od dietil je etilni alkohol sposoben oblikovati vodikove mostove, za katere je značilno, da so še posebej močni in usmerjeni dipoli: Cho₃Pogl₂Ho-hoch₂Pogl₃.

Posledično je parni tlak etilnega alkohola (0,098 atm) manjši kot pri dietilu (0,684 atm), kljub dejstvu, da so njegove molekule lažje.

Vaja 2

Katera od naslednjih dveh trdnih snovi naj bi imela najvišji tlak pare pri 25 ° C? Naftalen ali jod?.

Naftalenska molekula je biciklična, z dvema aromatičnimi obroči in vrelišče 218 ° C. Jod na drugi strani je linearni in homonuklearni in₂ ali i-i, ki ima vrelišče 184 ° C. Te lastnosti samo postavljajo joda, morda kot trdno s trdnim tlakom z najvišjim parnim tlakom (vrejte pri nižji temperaturi).

Obe molekuli, naftalena in joda, sta apolarni, zato medsebojno komunicirata prek londonskih sil.

Naftalen ima večjo molekulsko maso kot jod, zato je razumljivo domnevati, da je njihove molekule težko opustiti dišeče črne trdne snovi, da bi katran; Medtem ko bodo za joda lažje pobegnili iz temno vijoličnih kristalov.

Glede na podatke, ki so jih vzeli Pubchem, Parni pritiski pri 25 ° C za naftalen in jod so: 0,085 mmHg oziroma 0,233 mmHg. Zato ima jod tlak pare 3 -krat večji od naftalena.

Reference

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). Cengage učenje.
2. Tlačna para. Okrevano od: kem.Purdue.Edu
3. Wikipedija. (2019). Tlačna para. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
4. Uredniki Enyclopeedia Britannica. (3. april 2019). Parni tlak. Encyclopædia Britannica. Okrevano od: Britannica.com
5. Nichole Miller. (2019). Tlačna para: definicija, enačba in primer. Študij. Okrevano od: študij.com