Pressão de vapor: noções básicas e exemplos
O que é pressão de vapor
A pressão de vapor é a pressão exercida por um vapor em equilíbrio com sua fase líquida ou sólida em uma determinada temperatura. Ela indica a rapidez com que uma substância passa de líquido para gás.
Fatores que afetam a pressão de vapor
Temperatura
Com o aumento da temperatura, a pressão de vapor aumenta porque mais moléculas têm energia para escapar da fase líquida.
Forças intermoleculares
Forças intermoleculares mais fortes resultam em menor pressão de vapor, pois as moléculas precisam de mais energia para vaporizar.
Natureza da substância
Substâncias diferentes têm pressões de vapor variadas com base em sua estrutura molecular e ligação.
Medição da pressão de vapor
- Método manométrico: É usado um recipiente vedado com um líquido, e a pressão de vapor é medida com um manômetro depois que o sistema atinge o equilíbrio.
- Método dinâmico: as alterações no volume ou peso do líquido são monitoradas ao longo do tempo para calcular a pressão de vapor.
- Método de efusão: mede a taxa na qual as moléculas de gás escapam por um pequeno orifício, o que ajuda a calcular a pressão de vapor.
- Equação de Clausius-Clapeyron: Usada para calcular a pressão de vapor em diferentes temperaturas.
Importância da medição da pressão de vapor
A medição da pressão de vapor é essencial em vários campos, incluindo
- Previsão do tempo: A pressão de vapor é usada para determinar a umidade e prever padrões climáticos.
- Processos industriais: Ela ajuda na destilação, evaporação e outros processos que envolvem transições de fase.
- Engenharia química: Desempenha um papel importante no projeto de equipamentos como trocadores de calor, reatores e evaporadores.
- Produtos farmacêuticos: as medições de pressão de vapor são importantes para a estabilidade e o armazenamento de compostos voláteis.
Exemplos de pressão de vapor
Água
A 25°C, a água tem uma pressão de vapor de aproximadamente 23,8 mmHg, o que indica uma volatilidade moderada.
Acetona
A acetona apresenta uma pressão de vapor maior do que a da água na mesma temperatura, o que a torna mais volátil.
Mercúrio
O mercúrio tem uma pressão de vapor muito baixa, refletindo suas fortes ligações metálicas e sua baixa tendência à vaporização.
Tabela de pressão de vapor
Aqui está uma tabela de valores de pressão de vapor para várias substâncias em diferentes temperaturas. A pressão de vapor refere-se à pressão exercida pelo vapor quando ele está em equilíbrio com sua fase líquida (ou sólida) em uma determinada temperatura.
|
Substância |
Pressão de vapor a 20°C (mmHg) |
Pressão de vapor a 100°C (mmHg) |
|
Água |
17.5 |
760 |
|
Etanol |
44.6 |
400 |
|
Acetona |
180 |
760 |
|
Metanol |
95.3 |
1300 |
|
Benzeno |
75.1 |
450 |
|
Éter dietílico |
430 |
5800 |
|
Mercúrio |
0.0012 |
0.2 |
|
Hexano |
150 |
450 |
|
Tolueno |
22.3 |
230 |
|
Clorofórmio |
160 |
500 |
Para obter mais informações, consulte aStanford Advanced Materials (SAM).
Perguntas frequentes
O que é pressão de vapor?
A pressão de vapor é a pressão exercida por um vapor quando ele está em equilíbrio com sua forma líquida ou sólida.
Como a temperatura afeta a pressão de vapor?
O aumento da temperatura geralmente aumenta a pressão de vapor, pois mais moléculas ganham energia para vaporizar.
Por que a água tem uma pressão de vapor menor do que a acetona?
A água tem ligações de hidrogênio mais fortes, exigindo mais energia para vaporizar em comparação com a acetona.
A pressão de vapor pode prever a volatilidade de uma substância?
Sim, uma pressão de vapor mais alta indica maior volatilidade e uma maior tendência à vaporização.
Qual é a importância da pressão de vapor na previsão do tempo?
A pressão de vapor contribui para os níveis de umidade, influenciando os padrões climáticos e a precipitação.
