المحتويات
تفسير مبسط لمعنى الضغط البخاري
يمكن فهم الضغط البخاري على أنه القوة التي يمارسها بخار المادة على سطحها السائل عندما تكون المادة في حالة توازن ديناميكي حراري داخل وعاء مغلق وعند درجة حرارة معينة. من المهم أن نلاحظ أن زيادة درجة الحرارة تؤدي بدورها إلى زيادة في قيمة الضغط البخاري. وعندما يتساوى الضغط الخارجي مع الضغط البخاري للسائل، فإن السائل يبدأ في الغليان. أما بالنسبة للضغط البخاري للمحلول، فهو يمثل مقدار الضغط الذي تؤثر به الأبخرة على المذيب السائل عندما يكون النظام في حالة اتزان وعند درجة حرارة محددة.
وتجدر الإشارة إلى النقاط التالية:
- عادة ما يكون الضغط البخاري للسائل النقي أعلى من الضغط البخاري للمحلول الناتج عنه.
- توجد علاقة عكسية بين الضغط البخاري وقوة التجاذب بين جزيئات السائل. فكلما زادت قوة التجاذب، انخفض الضغط البخاري.
- يرتفع الضغط البخاري بازدياد درجة الحرارة، وذلك لأن الجزيئات تكتسب طاقة حركية أكبر، مما يزيد من سرعة التبخر.
تأثير المواد غير المتطايرة على الضغط البخاري للمحلول
إن الضغط البخاري للمحلول الذي يتكون من مذيب ومذاب غير متطاير يتناسب تناسبًا طرديًا مع الجزء المولي للمذيب داخل المحلول. هذه العلاقة تعرف بقانون راؤول، ويمكن التعبير عنها رياضياً كالتالي:
Psolvent= Xsolvent×Pْsolvent
حيث:
- Psolvent: يمثل الضغط البخاري للمذيب في المحلول.
- Xsolvent: هو الجزء المولي للمذيب في المحلول.
- Pْsolvent: هو الضغط البخاري للمذيب النقي.
من الجدير بالذكر الملاحظات الهامة التالية:
- عندما يكون الجزء المولي (Xsolvent) للمذيب مساوياً للواحد الصحيح، فإن الضغط البخاري للمذيب في المحلول يكون مساوياً للضغط البخاري للمذيب في حالته النقية.
- إذا كان الجزء المولي للمذيب في المحلول أقل من الواحد، فإن الضغط البخاري للمذيب في المحلول سيكون أيضاً أقل من الضغط البخاري للمذيب النقي. تحدث هذه الحالة عادةً عندما يحتوي المحلول على مذاب.
كيفية حساب الضغط البخاري للمحاليل التي تحتوي على مواد متطايرة
عندما يحتوي المحلول على مذاب متطاير، فإن هذا يعني أن المذاب يساهم في الضغط البخاري الكلي للمحلول. في هذه الحالة، نستخدم أيضاً قانون راؤول لحساب الضغط الكلي، حيث يكون الضغط الكلي مساوياً لمجموع الضغوط البخارية لكل مكون من مكونات المحلول على حدة، كما هو موضح في المعادلة التالية:
PT=PA+PB=XA×PْA+XB×PْB
حيث يرمز كل من (A) و (B) إلى المكونات المختلفة الموجودة في المحلول.
