العلومالكيمياءالكيمياء التحليلية

الضغط البخاري

الضغط البخاري هو عبارة عن مقدار الضغط الناتج من جزئيات بخار السائل الموجود عند اتزانه في وعاء مغلق، وعندما يزداد عدد الجزئيات المتبخرة يزداد احتمال اصطدامها مع السطح الداخلي للوعاء ومع السطح السائل حتى نصل إلى حالة يتساوى فيها عدد الجزئيات المتبخرة مع عدد الجزئيات المتكاثفة، وفي هذه الحالة يثبت الضغط ونصل إلى قيمة هي ضغط بخار السائل عند درجة حرارة معينة.

 

ماهية الضغط البخاري

 

يعتمد الضغط البخاري لسائل على السهولة التي تستطيع جزئياته مغادرة السائل بها، ففي حالة السوائل التي تكون قوى التجاذب بين جزئياتها قوية يكون الضغط البخاري منخفضاً والعكس صحيح، وبما أن ارتفاع درجة الحرارة السائل يؤدي إلى زيادة عدد الجزئيات الممتلكة لطاقة كافية للتغلب على قوى التجاذب، فالضغط البخاري يجب أن يزداد مع ازدياد درجة الحرارة، لذلك فإن الضغط البخاري يرتبط بدرجة الحرارة التي يتم القياس عندها.

 

أمثلة على الضغط البخاري

 

مثال (1): إذا علمت أن الضغط البخاري لثلاثة سوائل كما يلي:

H_{2}O: 3.2 كيلو باسكال.

C_{2}H_{5}OH: 8.6 كيلو باسكال.

(C_{2}H_{5})_{2}O ثنائي إيثيل إيثر : 72.7 كيلو باسكال، فرتب السوائل الثلاثة حسب قوى التجاذب بين جزئياتها؟

 

الحل:

 

بما أن الماء يمتلك أقل قيمة للضغط البخاري لذلك تكون قوة التجاذب بين جزئياته أكبر من السوائل الأخرى، بينما ثنائي إيثيل إيثر يمتلك أعلى ضغط بخاري مما يعني أنهُ توجد قوى تجاذب ضعيفة نسبياً بين جزئياته، إذن فالترتيب حسب قوة التجاذب:  H_{2}O> C_{2}H_{5}OH > (C_{2}H_{5})_{2}O.

 

مثال (2): رتب الجزئيات التالية حسب ضغطها البخاري CH_{3}CH_{2}OH، CH_{3}CH_{3}، CH_{3}CH_{2}F:

الحل: CH_{3}CH_{3}CH_{3}CH_{2}FCH_{3}CH_{2}OH

 

الوصول إلى حالة الاتزان الديناميكي

 

عند الوصول إلى حالة الاتزان الديناميكي لتبخر الماء في وعاء مغلق يُصبح السائل في حالة اتزان ديناميكي مع بخاره وعندها:

 

1- تصبح كمية السائل وتركيز البخار ثابتين.

 

2- سرعة التبخر مساوية لسرعة التكاثف، حسب المعادلة: H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons H_{2}O_{(g)}، حيث إن ضغط بخار السائل لا يعتمد على حجم الوعاء الموجود فيه السائل، كما لا يعتمد على كمية السائل، بحيث لا تتوقف عمليتي التبخر والتكاثف، ولكن سرعتيهما تصبحان متساويتين عند الاتزان الديناميكي.

 

السوائل المتطايرة

 

هي السوائل ذات الضغوط البخارية العالية مثل بنزين السيارات، الأستيون، ثنائي إيثيل إيثر، يقل الضغط البخاري للسائل مع ازدياد قوى التجاذب بين الجزئيات ويزداد بنقصان قوى التجاذب، حيث أن العلاقة بين الضغط البخاري ودرجة الحرارة لجميع السوائل، لأن زيادة درجة الحرارة يؤدي إلى زيادة عدد الجزئيات التي تمتلك الطاقة الضرورية للتبخر، وكلما ازداد عدد الجزئيات المتبخرة يزداد الضغط.

 

المصدر
كتاب المختصر في حل مسائل الكيمياء التحليلية أ. د منذر سليم عبد اللطيف، 2019 الكيمياء التحليلي، التحليل الطيفي، الجزء الأول ، أ-كريش كوف كتاب أسس الكيمياء التحليلية، دوغلاس أ.سكوج، 1986م كتاب الكيمياء التحليلية العملي، جون إج كندي، 2019م

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى