Dampfdruck

Dampfdruck, Druck, der von einem Dampf ausgeübt wird, der mit seiner Flüssigkeit im Gleichgewicht ist. Eine Flüssigkeit, die in einem versiegelten Becher steht, ist eigentlich ein dynamisches System: Einige Moleküle der Flüssigkeit verdampfen zu Dampf und einige Dampfmoleküle kondensieren zu Flüssigkeit. Im Gleichgewicht sind die Raten der beiden Prozesse gleich und das System scheint stationär zu sein (siehe chemisches Gleichgewicht). Der Dampf übt wie jedes Gas einen Druck aus, und dieser Druck im Gleichgewicht wird als Dampfdruck bezeichnet., Der Dampfdruck hängt von verschiedenen Faktoren ab, von denen der wichtigste die Art der Flüssigkeit ist. Wenn die Moleküle der Flüssigkeit sehr stark aneinander binden, wird es weniger Tendenz für die Moleküle geben, als Gas und einen folglich niedrigeren Dampfdruck zu entweichen; zum Beispiel haben polare Moleküle, die Wasserstoffbindungen zwischen sich bilden können, z. B. Wassermoleküle und die Alkohole, relativ niedrige Dampfdrücke. Wenn es nur eine schwache Wechselwirkung zwischen den Flüssigkeitsmolekülen gibt, besteht eine größere Tendenz zum Verdampfen der Moleküle und ein höherer Dampfdruck., Die Temperatur beeinflusst auch den Dampfdruck. Wenn das Gleichgewichtssystem durch Erhöhung der Temperatur gestört wird, sollte das System nach dem Prinzip von Le Châtelier reagieren, um diesen Stress abzubauen; Wenn die Temperatur erhöht wird, wird der Verdampfungsprozess, der Wärme absorbiert, stärker beschleunigt als der Kondensationsprozess, der Wärme abgibt, so dass der Dampfdruck höher ist, wenn das Gleichgewicht bei der neuen Temperatur wiederhergestellt wird. Wenn die Temperatur genug erhöht wird, um den Dampfdruck zu erhöhen, bis er dem Atmosphärendruck entspricht, kocht die Flüssigkeit., Wenn der Außendruck wie in einem Vakuumsystem reduziert wird, kocht die Flüssigkeit viel leichter als unter atmosphärischem Druck. Diese Tatsache wird im Vakuumdestillationsprozess verwendet, um relativ reine Proben von Flüssigkeiten mit hohen Siedepunkten zu erhalten. Einige Feststoffe, z. B. Jod und Kohlendioxid, sind in der Lage, bei Atmosphärendruck und Raumtemperatur zu sublimieren (direkt von einem Feststoff zu einem Gas zu gelangen); Daher haben solche Feststoffe unter diesen Bedingungen auch signifikante Dampfdrücke., Ein weiterer Faktor, der den Dampfdruck beeinflusst, ist das Vorhandensein gelöster Substanzen in der Flüssigkeit oder im Feststoff; Nach Raoults Gesetz wird der Dampfdruck einer reinen Flüssigkeit oder eines Feststoffs durch Zugabe eines gelösten Stoffes gesenkt.