vaporizacion

VAPORIZACIÓN

Para realizar el proceso de vaporización se requiere una cantidad definida de calor para pasar de la fase líquida a la fase de vapor.

Hay tres formas en las que puede ocurrir este cambio: (1) evaporización: durante ella se presenta la vaporización en la superficie de un líquido mientras las moléculas con más energía abandonan la superficie.

(2) Ebullición: el proceso de vaporización se presenta en el seno del líquido.

(3) Sublimación: Tiene lugar cuando  un sólido se evapora sin pasar por la fase líquida.

En cada uno de esos casos, el líquido o el sólido deben perder una cantidad de energía igual al calor latente de evaporación o sublimación

         Teoría molecular de la materia.

Supone que un líquido que está formado por moléculas agrupadas muy cerca unas de otras.

Sin embargo, debido a las colisiones que se producen al azar o al movimiento vibratorio, no todas las moléculas se mueven con la misma rapidez; algunas se mueven más rápidamente que otras.

A medida que una molécula se aproxima a la superficie de un líquido, experimenta una fuerza resultante que la empuja hacia abajo.

Únicamente las moléculas que se mueven con mayor rapidez pueden llegar con mayor rapidez  a la superficie con al energía suficiente para sobrepasar  las fuerzas de oposición.

Se dice que estas moléculas se evaporan debido a que, al abandonar el líquido, se convierten en partículas de gas típicas. No han cambiado químicamente; la única diferencia entre un líquido y su propio vapor es la distancia que separa las moléculas

PRESIÓN DE VAPOR

Se llena parcialmente un recipiente con agua. La presión que ejercen las moléculas por arriba de la superficie del agua se mide por medio de un manómetro de mercurio de tubo abierto.

Cuando una molécula del líquido con alta energía se desprende de la superficie, se transmite en una molécula de vapor y se mezcla con las moléculas de aire, con otras moléculas de vapor y contra las paredes del recipiente.

Las moléculas adicionales de vapor son la causa de que se eleve la presión dentro del recipiente. Éstas también pueden rebotar con el líquido, y allí son retenidas con moléculas en estado líquido.

Este proceso recibe el nombre de CONDENSACIÒN

Condensación

Al cabo de cierto tiempo, la rapidez de evaporación llega a ser igual a la rapidez de condensación y se produce una condición de equilibrio.

   En estas condiciones, se dice que el espacio situado arriba del líquido está saturado. A la presión ejercida por el vapor saturado contra las paredes del recipiente, además de la que ejercen las moléculas de aire, se le conoce como presión de vapor saturado.

   Esta presión es característica de cada sustancia y depende de la temperatura, pero es independiente del volumen del vapor.

Curva de vaporización del agua

Si la temperatura se incrementa, las moléculas del líquido adquieren más energía y la evaporación se produce con mayor rapidez. La condición de equilibrio persiste hasta que la rapidez de condensación. Por lo tanto, la presión de vapor saturado de una sustancia aumenta al elevarse la temperatura.

Ebullición

Se define como la vaporización dentro de un líquido cuando su presión de vapor es igual a la presión en el líquido.

Si la presión del líquido es igual a 1 atm, como lo sería en un recipiente abierto, la temperatura a la cual ocurre la ebullición se conoce como punto de ebullición normal para ese líquido.

Si la presión sobre la superficie de cualquier líquido es menor a 1 atm, se alcanzará la ebullición a una temperatura inferior al punto de ebullición normal. Si la presión externa es mayor que 1 atm, la ebullición se iniciará a una temperatura más alta.