Pression de vapeur saturante

Dans un système fermé, à l'équilibre vapeur-liquide, la condensation et la vaporisation se produisent à la même vitesse, sans changement net des masses des deux phases. La pression partielle exercée par la phase gazeuse en équilibre dynamique avec son liquide est connu comme sa pression de vapeur. Plus il y a de molécules en phase vapeur, plus la pression de vapeur sera élevée.

Ainsi, la pression de vapeur est un reflet de la tendance des molécules liquides à s'échapper dans la phase vapeur à une température donnée. C'est une quantité mesurable, gouvernée par les forces intermoléculaires. La volatilité décrit qualitativement cette tendance, basée sur les pressions de vapeur des liquides détenus dans les mêmes conditions.

Par exemple, comparez l'hexane et l'eau maintenu à la même température. Parce que l'hexane présente de faibles forces de dispersion et l'eau présente de fortes liaisons hydrogène, l'hexane se vaporise plus facilement que l'eau. Dans un système fermé à l'équilibre, l'hexane a une pression de vapeur plus élevée que l'eau:l'hexane est volatil, tandis que l'eau est non volatile.

La répartition des énergies thermiques en phase liquide est une fonction de la température. Chauffer un liquide élève sa température, indiquant que les molécules ont des énergies thermiques plus élevées, ce qui conduit à un taux de vaporisation plus élevé et plus de pression de vapeur. Lorsque la pression de vapeur est égale à la pression externe, le liquide commence à bouillir et la température auquel cela se produit s'appelle le point d'ébullition du liquide.

Le point d'ébullition normal d'un liquide est la température à laquelle la pression de vapeur du liquide est égale à 1 Atmosphère. Cependant, à une pression externe différente, le liquide bouillira à une température différente de son point d'ébullition normal. Par exemple, au niveau de la mer standard, où la pression atmosphérique est de 1 Atmosphère, l'eau bouillonne à 100 degrés Celsius.

À une altitude plus élevée là où la pression atmosphérique est moins de 1 Atmosphère la phase vapeur nécessite moins de molécules pour égaler la pression externe inférieure. Cela explique pourquoi l'eau bouillira à une température plus basse. Dans un autocuiseur, la pression externe la plus élevée exige plus de molécules en phase vapeur, donc exigeant que l'eau soit à une température plus élevée pour bouillir.