¿Qué es la presión de vapor?
Por definición, la presión de vapor es la cantidad de presión dentro de un vapor o gas cuando la sustancia está en un estado de equilibrio. En otras palabras, cuando un líquido o sólido está en un recipiente cerrado y algunas moléculas se evaporan mientras que otras regresan al estado líquido o sólido, la presión que se puede medir dentro de ese recipiente se relaciona con el vapor. La presión de vapor se expresa en términos de atmósferas (atm) y puede verse afectada por los cambios de temperatura, el tamaño del recipiente y la fuerza de la unión molecular.
Cuando el agua se transforma en vapor y el vapor queda atrapado en un recipiente, la presión del vapor de agua aumentará hasta que alcance un punto de equilibrio. En ese punto, la velocidad de evaporación es igual a la velocidad de condensación. En otras palabras, cuando el vapor se captura en un área cerrada, el aumento de temperatura resultante de un aumento de vapor conduce a la condensación dentro del recipiente. Las moléculas de agua quedan atrapadas dentro de las paredes del contenedor y no pueden escapar. Como resultado, las moléculas comienzan a colisionar y unirse y regresar a un estado líquido.
A medida que aumenta la temperatura, la velocidad de evaporación también aumenta. Las moléculas continuarán evaporándose hasta alcanzar el punto de equilibrio. El punto de equilibrio también se conoce como presión de vapor de saturación, porque el vapor está completamente saturado. El proceso de condensación comienza una vez que se alcanza el punto de equilibrio.
El tamaño del recipiente en el que se mantiene el vapor también tiene un efecto sobre los cambios de presión. Cuanto más vapor hay dentro de un área contenida, más presión hay dentro de esa misma área. Por ejemplo, imagine una creciente multitud de personas metidas en una pequeña habitación. A medida que más personas ingresen a la habitación, las personas se acercarán más, porque el tamaño de la habitación no cambia. En el caso del vapor, a medida que entran más moléculas en un recipiente, las moléculas se acercan más y aumenta la presión de vapor.
Además de los cambios de temperatura y las restricciones de espacio, el tipo de enlaces en la estructura molecular puede determinar si la presión de vapor será relativamente alta o baja. Básicamente, cuanto más fácil sea para que se formen los enlaces, más rápida será la velocidad de condensación y, por lo tanto, el punto de equilibrio ocurrirá relativamente rápido. Si se alcanza rápidamente el estado de equilibrio, la presión de vapor será relativamente baja. Alternativamente, si los enlaces son débiles, la molécula se unirá lentamente. La velocidad de evaporación tardará más en igualar la velocidad de condensación y la molécula tendrá una alta presión de vapor.