Vamos analisar cada um dos quatro momentos da vaporização de um líquido representados na figura. ▸▸
Moléculas de uma substância no estado líquido (figura A): as que apresentam energia cinética suficiente vencem as interações moleculares; assim se inicia a vaporização do líquido, e o espaço vazio (vácuo) vai sendo ocupado por moléculas do vapor (figura B).
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Com o passar do tempo, a velocidade de evaporação (ve) vai diminuindo, e começa a acontecer o processo contrário: a condensação do vapor (figura C).
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Atingida a situação de equilíbrio, o nível do líquido se mantém constante (figura D), dando a impressão ao observador de que o processo cessou. Na realidade, os dois processos – evaporação e condensação – continuam ocorrendo na mesma velocidade (ve = vc), de modo que o nível do líquido não muda. Dizemos que o equilíbrio atingido é dinâmico (evaporação e condensação continuam ocorrendo). Por isso, se uma quinta situação fosse inserida na ilustração, ela seria idêntica à representada na figura D.
O vapor emanado do líquido exerce uma pressão sobre a superfície desse líquido que alcança seu valor máximo quando se atinge a situação de equilíbrio, podendo então ser chamada de pressão máxima de vapor ou, simplesmente, pressão de vapor.
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Atividades DIVULGAÇÃO PNLD
Para responder às questões 1 e 2, baseie-se em suas observações cotidianas e considere a seguinte situação: Três frascos abertos idênticos contendo volumes iguais de água, álcool e acetona são mantidos abertos. 1. Qual dos três líquidos é o mais volátil, ou seja, o que tem mais facilidade de se vaporizar? 2. Em qual dos líquidos as moléculas são mais fortemente atraídas umas pelas outras? 3. Que características devem ter os perfumes, ou outros produtos, para que possamos sentir o seu cheiro? Responda usando os termos volátil e pressão de vapor. 4. Em um dia quente, deixamos um frasco de perfume aberto. O que acontece? 5. De que maneira a temperatura influi no processo de vaporização?
A natureza do líquido e a pressão de vapor Leia os dados da tabela abaixo. Variação da pressão de vapor de alguns líquidos em função da temperatura Pressão de vapor (mmHg) Temperatura (oC)
Água
Etanol (álcool comum)
Éter comum
0
4,6
12,2
185,3
20
17,5
43,9
442,2
40
55,3
135,3
921,3
100
760,0
1 693,3
4 859,4
Fonte: KAVANAH, P. et al. Concepts in modern Chemistry. New York: Cambridge, 1976. p. 34.
Com base nesses dados, é possível deduzir que a pressão de vapor de um líquido depende da natureza desse líquido e da temperatura em que ele se encontra. Quanto maior a volatilidade do líquido, maior sua pressão de vapor. Ou seja, na mesma temperatura, a pressão de vapor do éter é maior que a do etanol e a da água porque o éter é o líquido mais volátil entre eles. 66
Unidade 1 Soluções
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