상평형 - 증기압

1. 증기압

 

  a) 정의:  닫힌계에서, 주어진 온도에서 기체상과 액체상이 평형 상태에서 공존할 수 있는 압력

 

• 쉽게 풀이하자면, 닫힌계는 뚜껑이 닫혀있는 비커 정도로 생각하면 되고. 그 비커 내부에서 액체가 기체화되는 반응과(증발) 기체가 액체로(액화/응축) 변하는 반응이 동적 평행이 되는 압력으로 이해하면된다; 증발 속도 = 응축 속도
• 즉 뚜껑을 열거나 주어진 온도가 변화하면 동적 평행은 깨질 것이고 증기압은 변화한다.

 

  b) 영향 요인

• 온도 ↑ 증기압  ↑
  
  • 평형상수는 온도에 의존한다 
    • 증발 반응의 평형상수는 온도가 증가했을때 증가하는데, 르샤틀리에의 원리에 따라 이 반응은 흡열 반응 라는 것을 유추할수 있다
    • 온도가 증가하면 액체 분자 운동에너지가 증가하고 그로인해 기체로 존재하는 분자수가 증가한다
   

증기압 곡선 (끓는점 곡선) 을 약식으로 그린 그래프이다. 위에 표시한 숫자는 각 물질의 끓는점이고 압력에 따라 바뀌는 걸 볼수 있다. 예시로 높은 산에서 밥을 하면 설익는데 이는 고산지대는 대기압이 760mmHg 보다 낮으며 물의 곡선을 보면 760 대기압보다 낮을때 x (끓는점) 축이 왼쪽으로 향하는것을 볼수 있다

 

 

 

• 비휘발성 용질 ↑ 증기압 ↓
  • 비휘발성 용질이 많아지면 증발하는 용매의 분자수는 감소하고 기체 분자 또한 감소한다 
  •  증기압은 분자간의 힘과 반비례 한다. 이를 통한 끓는점 비교 관련 문제가 많이 나오니 저번 포스트 참고 
    • 끓는점 비교

분자간의 힘 - 끓는점 비교 (Boiling Point) ☆