En este artículo, vamos a aprender cuál es la diferencia entre la presión de vapor y el punto de ebullición con información detallada.
El gráfico de presión de vapor y punto de ebullición muestra una curva exponencial y también indica la saturación de la presión de vapor. Aquí hay una tabla a continuación que diferencia la presión de vapor frente al punto de ebullición: -
| Presión de vapor | Punto de ebullición |
| La presión de vapor mide el número de vapores presentes en el sistema bajo consideración. | El punto de ebullición se refiere a la temperatura del líquido hasta la cual puede subir su temperatura. |
| La presión de vapor mide la presión debida a los vapores. | El punto de ebullición mide la temperatura de los líquidos. |
| La presión de vapor se ejerce debido al cambio de fase de líquido a vapor. | El punto de ebullición es responsable del cambio de fase. |
| La presión de vapor conduce a la condensación del vapor al estado líquido. | En un punto de ebullición, el líquido se evapora al estado gaseoso |
| Es una fuerza ejercida sobre el sistema debido a las moléculas de vapor. | En un punto de ebullición, la presión de vapor es igual a la presión atmosférica. |
| Se ve tanto en estado sólido como líquido. | Está relacionado solo con las materias líquidas. |
| La presión de vapor se puede calcular para un sistema mantenido a una temperatura constante | El punto de ebullición de un líquido se calcula manteniendo la presión constante |
| La presión de vapor varía con la temperatura del sistema. | El punto de ebullición cambia con las condiciones de presión. |
| La energía cinética de la partícula se convierte gradualmente en energía potencial | La energía potencial se convierte en energía cinética en un inmenso suministro de energía térmica. |
| El proceso de aumento de la presión de vapor se denomina vaporización. | Suministrar calor al líquido rigurosamente elevará la temperatura del líquido hasta el punto de ebullición. |
Gráfico de presión de vapor y punto de ebullición
La hirviendo El punto no es más que la temperatura a la que se produce el cambio de fase y la presión de vapor alcanza el valor más alto a esa presión atmosférica fija. Por lo tanto, tracemos un gráfico de la presión de vapor v/s la temperatura para un líquido que hierve en una condición de presión constante.
El gráfico de presión de vapor v/s temperatura muestra la curva exponencial a medida que el número de vapores que escapan del líquido superando los atractivos enlaces intermoleculares se duplica con cada aumento de temperatura del líquido.
La punto TBP denota la ebullición punto del líquido en particular en el eje x, más allá del punto de ebullición del líquido, la temperatura del líquido no aumenta más, sino que solo tiene lugar el cambio de fase de líquido a vapor. El punto en el eje y Vpueblo representa el punto de saturación de la presión de vapor. A medida que los vapores se evaporan, se enfrían y se condensan nuevamente en forma líquida. La presión de vapor se mantiene constante después de alcanzar el punto de ebullición del líquido.
¿Cómo calcular el punto de ebullición a partir del calor de vaporización?
El calor de vaporización es la cantidad de energía térmica necesaria para transformar el estado líquido de la materia en estado gaseoso.
El punto de ebullición de un líquido se puede calcular a partir del calor de vaporización utilizando la ecuación de Clausius – Clapeyron dada como [.
¿Cuál es el punto de ebullición del agua en la olla a presión que funciona a 1.8 bar si el calor de vaporización del agua es de 45k J/mol?
Dado: P2= 1.8 bar
El agua en condiciones atmosféricas normales, es decir a 1 atm, hierve a 1000C, por lo tanto
P1= 1 bar
T1 = 1000C=373.2K
ΔHvap=45 kJ/mol
Usando la ecuación de Clasius – Clapeyron
En p2/P1=-ΔHvap/R(1/T2-1/T1)
In (1.8/1)=-45000/8.314*(1/T2-1/373.2)
En(1.8)=-5412.56(1/T2-0.0027)
0.5878=-5.412(1/T2-0.0027)
-10.86 *105=1/T2-0.0027
1 / T2= -10.86 * 105-0.0027
1 / T2= 0.00257
T2=1/0.00257 =389.1K
Y 389.1K = 115.90C
Por lo tanto, la punto de ebullición del agua dentro de la olla a presión es 115.90C.
¿Cómo encontrar el punto de ebullición a partir de la presión de vapor?
El punto de ebullición se puede encontrar midiendo la presión de vapor saturado desarrollada a esa temperatura.
El líquido puede tener puntos de ebullición variados a diferentes presiones en el sistema. La presión de vapor se puede encontrar usando la ecuación de Clausius – Clapeyron, también de los diagramas de fase, y de la gráfico de presión de vapor v/s temperatura
¿Cuál es el punto de ebullición del metano? a una presión de vapor igual a 2 atm? Dado que el calor de vaporización del metano es de 8.20 k J/mol.
A presión atmosférica normal, el punto de ebullición del metano es -161.50C.
P1 = 1 atm
P2 = 2 atm
T1 = -161.50C =-161.5+273.2 =111.7K
ΔHvap= 8.2 KJ/mol
Usando la ecuación de Clausius – Clapeyron
Esto es igual a -1520 C.
Por lo tanto, el punto de ebullición del metano a la presión de vapor de 2 atm aumenta a -1520 C.
Preguntas frecuentes
¿Cuáles son los factores que afectan la presión de vapor del líquido?
La presión de vapor se debe a la presión que sienten en el área los vapores evaporados del sistema hacia los alrededores.
El factor más importante del que depende la presión de vapor es la temperatura y la energía térmica suministrada al líquido. Además, la composición química y las impurezas añadidas variarán la presión de vapor.
¿Cómo depende la presión de vapor del enlace intermolecular entre los átomos?
Al suministrar energía calorífica al líquido, se rompe el enlace intermolecular entre los átomos y las partículas se mueven al azar.
Si este enlace intermolecular entre el átomo en el caso de un determinado líquido es bajo, lo que significa que hay una fuerza de atracción débil entre los átomos, entonces estos enlaces se romperán fácilmente incluso con una pequeña cantidad de energía suministrada al líquido y, por lo tanto, a la presión de vapor. Será alto a baja temperatura.
¿Cómo se relacionan entre sí el punto de ebullición y la presión de vapor?
Los vapores son el resultado del aumento de temperatura del líquido que aporta calor.
En un punto de ebullición, la fase líquida se convierte en fase gaseosa y a esta temperatura, el presión de vapor formada se vuelve igual a la presión atmosférica.
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