Perbedaan antara tekanan parsial dan tekanan uap

Tekanan parsial dan tekanan uap umumnya digunakan istilah ilmiah yang berkaitan dengan jumlah tekanan yang diberikan oleh komponen sistem, tetapi identitas mereka dapat membingungkan orang lain. Ada perbedaan yang jelas antara istilah -istilah ini termasuk efek dan identitasnya. Artikel ini akan lebih menguraikan perbedaan antara istilah -istilah ini. Ini juga akan mencakup beberapa contoh untuk menghilangkan mitam aplikasi daripadanya.

Mari kita mulai dengan menyoroti konsep tekanan sebelum kita dapat mempelajari perbedaan antara uap dan tekanan parsial. Tekanan secara ilmiah didefinisikan sebagai gaya yang diterapkan per satuan area pada suatu objek atau zat. Ini juga dapat didefinisikan sebagai gaya yang diterapkan oleh partikel bertabrakan satu sama lain dan sering diukur menggunakan Pascal. Dalam kasus tabrakan partikel, persamaan gas dan teori kinetik gas digunakan untuk menghitung tekanan.

Apa itu tekanan uap?

Tekanan uap dapat berlaku untuk fase cair atau padat. Ini adalah tekanan yang diberikan oleh uap dalam kesetimbangan termodinamika pada cairan atau keadaan padatan pada suhu tertentu dalam sistem tertutup ketika uap dan cairan (padatan) sedang bersentuhan. Tekanan ini muncul sebagai akibat dari penguapan, yang diaktifkan oleh peningkatan panas pada padatan atau cairan. Dengan demikian suhu digunakan sebagai ukuran penguapan dan berbanding lurus dengan tekanan uap. Ini berarti, semakin tinggi suhunya semakin tinggi tekanan uap.

Selama penguapan, molekul udara keluar sebagai akibat dari energi kinetik yang lebih tinggi ke udara dalam sistem tertutup. Kemudian ketika dalam kesetimbangan, tekanan uap muncul antara uap dan bentuk cairan yang kental (padatan). Dalam larutan di mana gaya antarmolekul lebih lemah, tekanan uap cenderung lebih, dan, sebaliknya, dalam larutan di mana gaya antarmolekul lebih kuat, tekanan uap lebih sedikit.

Tekanan uap juga dapat terjadi dalam campuran ideal seperti yang dijelaskan oleh hukum Raoult. Ini menyatakan bahwa tekanan uap parsial dari komponen tertentu dalam campuran cair atau padat sama dengan tekanan uap komponen yang dikalikan dengan fraksi mol dalam campuran tersebut pada suhu tertentu. Contoh di bawah ini akan menggambarkannya.

Contoh 1.

Diberi campuran ideal 0.5 mol. etanol dan 1.5 mol. Metanol dengan tekanan uap 30kPa dan 52kPa, masing -masing, menentukan tekanan uap parsial dari masing -masing komponen.

Larutan:

Jumlah total tahi lalat adalah 1.5mol + 0.5mol = 2.0mol. Menurut hukum Raoult, tekanan uap parsial sama dengan tekanan uap dikalikan dengan fraksi molar dari komponen tertentu. Dalam hal ini, p_metanol = 1.5/2 * 52 = 39kpa dan p_etanol = 0.5/2 * 30 = 7.5kpa.

Saat Anda memiliki tekanan uap parsial dari komponen dalam campuran, Anda bisa mendapatkan tekanan uap total dengan menambahkannya bersama. Dalam hal ini, 7.5 + 39 memberi 46.Tekanan uap total 5kpa dari campuran etanol dan larutan metanol.

Faktor yang mempengaruhi tekanan uap

Identitas Molekul

Seperti yang telah disebutkan di atas, jenis gaya molekul menentukan jumlah tekanan uap yang akan diberikan. Jika kekuatannya lebih kuat, maka lebih sedikit tekanan uap muncul, dan jika lebih lemah, maka lebih banyak tekanan uap muncul. Oleh karena itu, komposisi cairan atau padatan akan mempengaruhi tekanan uap.

Suhu

Suhu yang lebih tinggi menyebabkan tekanan uap yang lebih tinggi karena mengaktifkan lebih banyak energi kinetik untuk memecahkan gaya molekul sehingga molekul dapat keluar dari permukaan cairan dengan cepat. Saat tekanan uap (tekanan uap jenuh) sama dengan tekanan eksternal (tekanan atmosfer) cairan akan mulai mendidih. Suhu yang lebih rendah akan dihasilkan dengan tekanan uap rendah dan akan memakan waktu untuk mendidih cairan.

Hukum Dalton tentang Tekanan Sebagian

Apa tekanan parsial?

Gagasan tekanan parsial pertama kali diusulkan oleh ilmuwan terkenal John Dalton. Itu melahirkan hukum tekanan parsial yang menyatakan bahwa tekanan total yang diberikan oleh campuran gas yang ideal sama dengan jumlah tekanan parsial gas individu. Katakanlah wadah tertentu diisi dengan gas hidrogen, nitrogen dan oksigen, tekanan total, p_TOTAL, akan sama dengan jumlah oksigen, nitrogen dan hidrogen. Tekanan parsial gas apa pun dalam campuran tersebut dihitung dengan mengalikan tekanan total dengan fraksi molar gas individu.

Singkatnya, tekanan parsial adalah tekanan yang diberikan oleh gas tertentu dalam campuran seolah -olah itu bertindak sendiri dalam sistem. Dengan demikian Anda mengabaikan gas lain saat menentukan tekanan parsial dari gas individu. Teori ini dapat diverifikasi dengan menyuntikkan, katakanlah, 0.6atm dari o₂ dalam 10.0 l wadah di 230k dan kemudian menyuntikkan 0.4atm n₂ dalam wadah identik dengan ukuran yang sama pada suhu yang sama, dan akhirnya menggabungkan gas untuk mengukur tekanan total; itu akan menjadi jumlah dari dua gas. Ini jelas menjelaskan tekanan parsial gas individu dalam campuran gas non-reaktif.

Menghitung tekanan parsial

Untuk menghitung tekanan parsial sangat mudah karena hukum Dalton [1] memberikan ketentuan untuk itu. Itu akan tergantung pada informasi khas yang disediakan. Jika, misalnya, tekanan total diberikan untuk campuran gas A dan B serta tekanan gas A, tekanan parsial B dapat dihitung dengan menggunakan P_TOTAL = P_A + P_B. Sisanya adalah manipulasi aljabar. Tetapi dalam kasus di mana hanya tekanan total campuran yang telah diberikan, Anda dapat menggunakan fraksi molar gas B untuk menentukan adalah tekanan parsial. Fraksi molar, dilambangkan dengan x, dapat ditemukan dengan membagi mol gas B dengan total mol campuran gas. Kemudian untuk menemukan tekanan parsial, Anda akan melipatgandakan fraksi molar, x, dengan tekanan total. Contoh di bawah ini menguraikannya.

Contoh 2.

Campuran nitrogen dan oksigen, dengan 2.5 mol dan 1.85 mol, masing -masing, disuntikkan dalam 20.Wadah 0L dengan tekanan total 4atm; Hitung tekanan parsial yang diberikan oleh gas oksigen.

Larutan:

Jumlah total mol dalam campuran adalah 2.5 + 1.85 = 4.35 mol. Jadi fraksi molar oksigen, x_Hai, akan 1.85 mol/4.35 mol = 0.425 mol. Tekanan parsial oksigen adalah 0.425 * 4atm = 1.7atm. Tekanan parsial dari gas yang tersisa dapat dihitung mengikuti pendekatan yang sama atau dapat dihitung dengan menggunakan gas oksigen dan tekanan total seperti yang diuraikan oleh hukum Dalton tentang tekanan parsial bahwa tekanan total gas non-reaktif sama dengan jumlah dari jumlah tekanan parsial.

Perbedaan antara uap dan tekanan parsial

Dari penjelasan di atas, jelas bahwa tekanan uap dan tekanan parsial adalah dua tekanan yang berbeda. Tekanan uap berlaku pada fase cair dan padat sementara tekanan parsial berlaku pada fase gas. Tekanan uap diberikan dalam transisi fase setelah panas yang cukup telah ditambahkan ke larutan sehingga mengarah ke molekulnya untuk melarikan diri dalam sistem tertutup.

Perbedaan utama antara tekanan parsial dan tekanan uap adalah bahwa tekanan parsial adalah tekanan yang diberikan oleh gas individu dalam campuran seolah -olah itu sendirian dalam sistem itu, sedangkan tekanan uap mengacu pada tekanan yang diberikan oleh uap dalam keseimbangan termodinamika dengan keseimbangannya dengan termodinamika dengannya dengan keadaan cairan atau padat yang kental. Tabel di bawah ini memberikan perbandingan ringkas dari tekanan ini.

Bungkus!

Tekanan uap dan tekanan parsial adalah dua istilah ilmiah penting yang digunakan dalam menentukan efek gaya yang diterapkan oleh uap dan gas, masing -masing, dalam sistem tertutup yang diberikan pada suhu tertentu. Perbedaan utama mereka adalah area aplikasi dengan tekanan uap yang diterapkan pada fase cair atau padat, sedangkan tekanan parsial diterapkan pada gas individu dalam campuran gas ideal dalam volume yang diberikan.

Tekanan parsial dihitung dengan mudah dengan mengikuti hukum Dalton tentang tekanan parsial, sedangkan tekanan uap dihitung dengan menerapkan hukum Raoult. Dalam campuran apa pun, setiap komponen gas memberikan tekanannya sendiri, yang disebut tekanan parsial terlepas dari gas lain. Dan ketika Anda menggandakan mol komponen apa pun dengan suhu yang tersisa konstan, Anda akan meningkatkan tekanan parsial. Menurut hubungan Clausius-Clapeyron [2], tekanan uap meningkat seiring dengan meningkatnya suhu.

Dengan informasi yang disebutkan di atas, Anda harus dapat membedakan antara tekanan uap dan tekanan parsial. Anda juga harus dapat menghitungnya menggunakan fraksi molar dan mengalikan dengan tekanan total. Kami telah memberi Anda contoh -contoh khas untuk menguraikan penerapan tekanan ini.