Lorsqu'un liquide ou un solide se trouve dans un récipient fermé, certaines de ses molécules gagnent suffisamment d'énergie cinétique pour s'échapper de la surface et entrer en phase gazeuse. Ce processus est appelé vaporisation . Dans le même temps, certaines molécules en phase vapeur perdent de l’énergie et retournent à la phase liquide ou solide. Ce processus est appelé condensation .
Lorsque le taux de vaporisation est égal au taux de condensation, le système est dit en équilibre dynamique. . À ce stade, la pression de vapeur de la substance est égale à la pression de vapeur d’équilibre.
La pression de vapeur à l'équilibre d'une substance est déterminée par plusieurs facteurs, notamment :
* Température :À mesure que la température d'une substance augmente, l'énergie cinétique moyenne de ses molécules augmente. Cela signifie que davantage de molécules ont suffisamment d’énergie pour s’échapper de la phase liquide ou solide, donc la pression de vapeur à l’équilibre augmente.
* Forces intermoléculaires :La force des forces intermoléculaires entre les molécules d'une substance affecte la pression de vapeur à l'équilibre. Des forces intermoléculaires plus fortes maintiennent les molécules plus étroitement ensemble, ce qui rend plus difficile leur fuite dans la phase gazeuse. En conséquence, les substances ayant des forces intermoléculaires plus fortes ont des pressions de vapeur d’équilibre plus faibles.
* Poids moléculaire :Les molécules plus lourdes ont des pressions de vapeur d’équilibre inférieures à celles des molécules plus légères. En effet, les molécules plus lourdes ont plus de masse et ont donc besoin de plus d’énergie pour s’échapper dans la phase gazeuse.
La pression de vapeur à l'équilibre est un concept important dans de nombreux domaines, notamment la chimie, la physique et l'ingénierie. Il est utilisé dans diverses applications, telles que :
* Distillation :La pression de vapeur d'équilibre est utilisée pour séparer des liquides ayant des points d'ébullition différents. Le liquide ayant la pression de vapeur d’équilibre la plus élevée se vaporisera plus facilement et pourra être collecté par condensation.
* Évaporation :La pression de vapeur à l'équilibre est utilisée pour calculer le taux d'évaporation d'un liquide. Ces informations sont importantes dans diverses applications, telles que le séchage de matériaux et la conception d'évaporateurs.
* Chromatographie en phase gazeuse :La pression de vapeur à l'équilibre est utilisée pour séparer et identifier les différents composants d'un mélange gazeux. Les composants ayant les pressions de vapeur d’équilibre les plus élevées seront élues en premier de la colonne.
