平均的な温度では、蒸気圧の高い成分は揮発性です。
揮発性は、気化する準備ができていることを示す物質の材料特性です。蒸気圧は平衡蒸気圧蒸気圧研究資料 例と数式を使用して、関連するすべての概念について深い洞察を得ることができます。
蒸気圧
絶えず加熱された容器に水を入れると、液体の化合物がその中でさまざまな方向にさまざまな速度で移動するのを見ることができます。これは、液体の分子のさまざまな運動エネルギーによるものです。
流体が加熱されると、液体中に存在する分子のエネルギーが上昇します。これにより、軽くなり、液体の表面を占めます。これを「蒸発」といいます。液体の表面に見える分子は「蒸気」と呼ばれます。
液体の温度は一定のままですが、蒸発プロセスは着実に繰り返されます。蒸気状態の液体の一部の化合物が容器の壁面に衝突すると、液相に戻る場合があります。このプロセスに付けられた名前は凝縮です。
平衡蒸気圧は、液体の蒸発速度の指標として機能するように作成されます。微粒子が液体から分離する傾向が関連していることが知られています。微粒子はまた、固体状態から解放される可能性があります。揮発性物質は、常温で高い蒸気圧を持っています。蒸気圧とは、液体の表面上の蒸気によって加えられる圧力を指すことに注意してください。
蒸気圧の測定
蒸気圧は、標準圧力単位で測定できます。国際単位系では、圧力は単位面積あたりの力で表され、その標準単位としてパスカル (Pa) が割り当てられます。 1 パスカルは、1 平方メートルあたり 1 ニュートンに相当します。
蒸気圧の実行フェーズは、1 ～ 200 kPa の範囲の一般的な圧力の簡単なプロセスです。化合物の沸点付近で最も正確な結果が得られ、1 kPa 未満の測定では大きな誤差が生じます。被験物質を精製し、容器に隔離し、新しいガスを排出し、さまざまな温度で容器内の化合物の蒸気相の平衡圧力を測定することは、標準的な手法のようです。化合物全体とその蒸気が指定された温度になるように予防措置を講じると、精度が向上します。
沸点
標高が高いほど大気圧が低くなり、水は低い温度で沸騰します。液体の温度が上昇すると、それに対応して蒸気圧が上昇します。液体の蒸気圧が大気圧と等しくなる点に到達します。この温度に近づくと、蒸気は表面近くに到達し、周囲の空気に逃げ始め、液体は相転移します。この温度は液体の沸点として知られています。
気化熱
液体の温度を上げると、対応するエネルギーが増加し、空気の温度と温度勾配が増加します。粒子は、沸点で余分な熱を吸収して、粒子間の引力を解消します。これは、液体状態と気体状態への移行中に発生します。
1 モルの液体が気体状態に変換されるプロセス中に供給される熱は、気化熱として知られています。
温度とともに増加する液体の蒸気圧は、物質が気体または蒸気状態に変化する傾向を測定します。液体の沸点は、その外部の蒸気圧がその環境によって加えられる圧力に対応する最低温度です。任意の温度での蒸気圧は、特定の温度で液体と平衡状態にある流体の上で利用できる蒸気によって適用される圧力として定義されます。
ラウールの法則
Raoult の法則は、溶液中の成分の蒸気圧は、純粋な成分の蒸気圧に溶液中のモル濃度を掛けた値に等しいと述べています。
Raoult の法則の方程式は、数学的に次のように記述されます。
Psolution =ΧsolventP0solvent
ここで、PSolution =溶液の蒸気圧
XSolvent =溶媒のモル分率
P0solvent =純粋な溶媒の蒸気圧
以下の例を見ることで、法律の根底にある原則について理解を深めることができます。
揮発性液体 A と B の溶液が入った容器を考えてみましょう。A と B はどちらも揮発性であるため、A と B の両方の粒子が蒸気相に存在します。
その結果、A と B の両方の蒸気粒子が差圧を課し、溶液のすぐ上の圧力勾配に追加されます。
結論
液体の表面の圧力よりも高い蒸気によって加えられる圧力は、蒸気圧と呼ばれます。液体の分子の運動エネルギーは、温度が上昇するにつれて増加する傾向があります。分子の運動エネルギーが増加する傾向にあるため、そのような蒸気に移行するモル数も増加し、蒸気圧が上昇します。あらゆる物質の蒸気圧は、温度に対して非線形に上昇します。
