Se colocar um líquido para dentro de um espaço fechado, a partir de moléculas de superfície do líquido que vai evaporar até que todo o espaço é preenchido com vapor. A pressão criada pelo líquido de evaporação é chamada a pressão de vapor. Sabendo que a tensão de vapor a uma temperatura específica é importante, porque determina a pressão de vapor ponto de ebulição de um líquido e está relacionada com quando um gás inflamável irá queimar. Se o vapor de um líquido em seu local é perigoso para a sua saúde, a pressão de vapor ajuda a determinar quanto de que o líquido se torne gás em um determinado período de tempo, e, portanto, se o ar vai ser perigoso para respirar. As duas equações utilizadas para estimar a pressão de vapor de um líquido puro são a equação de Clausius-Clapeyron eo Antoine Equation.
Coisas que você precisa
- Termômetro
- Calculadora
- calor latente de vaporização tabelas de dados
- tabelas de dados constante Clausius-Clapeyron
- tabelas de dados constante Antoine
O Clausius-Clapeyron Equação
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Medir a temperatura do seu líquido utilizando um termómetro ou termopar. Neste exemplo vamos olhar para o benzeno, um produto químico comum usado para fazer vários plásticos. Usaremos benzeno a uma temperatura de 40 graus Celsius, ou 313,15 Kelvin.
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Encontre o calor latente de vaporização para o seu líquido em uma tabela de dados. Esta é a quantidade de energia necessária para ir de um líquido para um gás a uma temperatura específica. O calor latente de vaporização de benzeno a esta temperatura é de 35,030 Joules por mole.
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Localizar a constante de Clausius-Clapeyron pela sua líquido em uma tabela de dados ou de experiências separadas que medem a pressão de vapor a diferentes temperaturas. Esta é apenas uma constante de integração que vem de fazer o cálculo utilizado para derivar a equação, e é única para cada líquido. constantes de pressão de vapor são frequentemente referenciado de pressão medido em milímetros de mercúrio, ou mm de Hg. A constante para a pressão de vapor de benzeno em mm de Hg é 18,69.
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Utilizar a Clausius-Clapeyron equação para calcular o logaritmo natural da pressão de vapor. A equação de Clausius-Clapeyron diz que o log natural da pressão de vapor é igual a -1 multiplicado pelo calor de vaporização, dividida pela constante dos gases ideais, dividido por a temperatura do líquido, mais uma constante única para o líquido.) para este exemplo, com benzeno a 313.15 graus Kelvin, o logaritmo natural da pressão de vapor é multiplicado por -1 35030, dividido por 8,314, dividido por 313,15, além de 18,69, que é igual a 5,235.
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Calcula-se a pressão de vapor de benzeno a 40 graus Celsius por avaliação da função exponencial de 5,235, o que é 187,8 mm de Hg ou 25,03 quilopascal.
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Encontrar as constantes Antoine para o benzeno em 40 graus Celsius em uma tabela de dados. Estas constantes também são únicos para cada líquido, e são calculadas utilizando técnicas de regressão não-linear dos resultados de muitas experiências diferentes que medem a pressão de vapor a diferentes temperaturas. Essas constantes referenciados em mm de Hg para o benzeno são 6,90565, 1.211,033 e 220,790.
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Utilizar a Antione equação para calcular registo da pressão de vapor da base 10. A Equação de Antoine, utilizando três constantes únicas para o líquido, diz que o registo da pressão de vapor da base 10 é igual à primeira constante de menos a quantidade da segunda constante dividida pela soma de temperatura e o terceiro constante. No caso do benzeno, este é menos 6,90565 1211,033 dividido pela soma de 40 e 220,790, que é igual a 2,262.
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Calcule a pressão de vapor, aumentando 10 elevado à potência de 2.262, o que equivale a 182,8 mm de Hg ou 24,37 kilopascals.
O Antoine Equation
Referências
- Processos de Transporte e Unidade de Operações-Christie J. Geankoplis
- Princípios elementares de Química processos- Richard M. Felder e Ronald W. Rousseau
- Universidade de Purdue, Bodner Research Web: O Clausius-Clapeyron Equação
- Chemical Reviews: O Antoine Equação para Vapor dados de pressão
- Indústria Greener: Benzeno
recursos
- Crédito da foto Perry Harmon / iStock / Getty Images
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