蒸氣壓是指一定外界條件下,液體中的液態(tài)分子會蒸發(fā)為氣態(tài)分子,同時氣態(tài)分子也會撞擊液面回歸液態(tài)。這是單組分系統(tǒng)發(fā)生的兩相變化,一定時間后,即可達到平衡。平衡時,氣態(tài)分子含量達到較大值,這些氣態(tài)分子對液體產(chǎn)生的壓強。
蒸氣壓的特征:
1.液體中能量較高的分子有脫離液面進入氣相的傾向(逃逸傾向 escaping tendency),這是產(chǎn)生氣態(tài)分子的原因,是液體的本性。蒸氣壓正是用來衡量這一傾向程度的量,它是液體的自有屬性,外界條件(溫度、壓力)一定,就有確定的數(shù)值。比如若在密閉容器中裝滿液體,液體沒有空間形成蒸氣,自然也不會對液體產(chǎn)生壓力,但蒸氣壓作為液體本質(zhì)屬性依然存在,不能說此時液體的蒸氣壓為0。
2.蒸氣壓本質(zhì)上是描述單組分體系氣液兩相平衡時具備的特征,具有熱力學上的意義,不能等同動力學量。
3.若將液體放入一真空容器中,當液體系統(tǒng)氣液兩相平衡時,外壓相當于此條件下的液體蒸氣壓。可借此模型研究蒸氣壓隨溫度的變化規(guī)律及對應關(guān)系,可分別利用Clapeyron方程和Antonie公式求解。簡單性的結(jié)果是蒸氣壓會隨溫度增大而增大。
4.若液體非在真空容器中,而是在惰性氣體中,外壓不再相當于液體蒸氣壓。例如液體置于空氣中,且規(guī)定空氣不溶于液體,此時的外壓為大氣壓力。蒸氣壓隨外壓的變化規(guī)律可通過平衡分析,利用Gibbs自由能變量相等定量考察。簡單性的結(jié)果是蒸氣壓會隨外壓增大而增大,但外壓的影響甚微,通常可忽略不計。
5.蒸氣壓越大表示液體內(nèi)分子的逃逸傾向越大,越容易揮發(fā)。