Presión máxima de vapor – Físico-química

Se define como presión máxima de vapor de un líquido la presión que ejercen sus vapores cuando, bajo una determinada temperatura, se encuentran en equilibrio con el respectivo líquido.

Puede que hayas notado que cuando abres una botella de perfume, su aroma pronto se esparce por la habitación. Una manicurista, cuando usa un quitaesmalte a base de acetona, cierra rápidamente el paquete sabiendo que esta sustancia se evapora muy fácilmente. ¿Cómo se puede explicar esto?

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A cualquier temperatura, las moléculas de un líquido están siempre en constante movimiento. Sin embargo, algunos de ellos se mueven más rápido que otros y, como resultado, son capaces de «escapar» del líquido y pasar a la atmósfera en forma de vapor, un proceso que llamamos vaporización.

La vaporización puede ocurrir de tres formas diferentes: evaporación, ebullición y calentamiento. LA evaporación es la vaporización que se produce en la superficie del líquido lentamente, sin agitación y sin formación de burbujas. LA hirviendoal contrario, es un proceso rápido, en el que se agita el líquido y aparecen burbujas. ya el calefacción es una vaporización muy rápida que se produce cuando el líquido entra en contacto con una superficie extremadamente caliente.

Imaginemos ahora una sustancia líquida almacenada en un recipiente al vacío. Al observar esta situación, notaremos que, en un principio, la evaporación del líquido se producirá rápidamente, sin embargo, con el paso del tiempo este proceso se ralentizará, hasta que, finalmente, se detendrá. ¿Por que sucede?

Las moléculas de agua del recipiente sellado escapan del líquido, pasando a forma de vapor (tal como sucedió con el frasco de perfume y el quitaesmalte que mencionamos). En estado gaseoso, las moléculas se mueven mucho más rápido que en estado líquido. Esto hace que estas moléculas choquen más a menudo, provocando que algunas de ellas vuelvan a un estado líquido, en un cambio de estado que llamamos condensación.

A partir de un instante dado, la velocidad a la que se evaporan las moléculas tiende a igualar la velocidad a la que se condensan sus vapores, lo que justifica la impresión de que la evaporación ha dejado de ocurrir. Así, decimos que, en ese momento particular, el líquido y sus vapores alcanzaron el balance dinámico, alcanzando tu presión máxima de vapor.

La presión de vapor máxima de un líquido está directamente relacionada con la fuerza de las interacciones entre moléculas que lo componen. Cuando la interacción entre moléculas es mas intenso, como en los puentes de hidrógeno, el la presión máxima de vapor es menor, ya que la fuerte unión de las moléculas hace que el líquido se evapore con menor facilidad. Por otro lado, cuando la interacción intermolecular es menos intenso, como en las fuerzas de Van der Waals, la volatilidad del líquido es mayor, ya que los enlaces débiles se pueden romper más fácilmente. Entonces, se sigue que Cuanto mayor sea la presión de vapor máxima de un líquido, más volátil será.

La presión de vapor máxima de un líquido no depende del volumen, sino de su temperatura. Cuanto mayor es la temperatura del líquido, mayor es la energía cinética de sus moléculas, lo que hace que las moléculas se muevan más favoreciendo la vaporización del líquido. Como consecuencia, la cantidad de moléculas en forma de vapor es mayor, es decir, la presión máxima de vapor del líquido es mayor.

Referencias bibliográficas
FELTRE, Ricardo. Química volumen 2. São Paulo: Moderna, 2005.
MACHADO, Andrea Horta, MORTIMER, Eduardo Fleury. Química de volumen único. São Paulo: Scipione, 2005.

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