Qu'est-ce que la pression de vapeur?
Par définition, la pression de vapeur est la quantité de pression dans une vapeur ou un gaz lorsque la substance est à l’état d’équilibre. En d’autres termes, quand un liquide ou un solide est dans un récipient fermé et que certaines molécules s’évaporent alors que d’autres retournent à l’état liquide ou solide, la pression qui peut être mesurée dans ce récipient est liée à la vapeur. La pression de vapeur est exprimée en termes d'atmosphères (atm) et peut être affectée par les changements de température, la taille du récipient et la force de liaison moléculaire.
Lorsque l'eau se transforme en vapeur et que celle-ci est emprisonnée dans un récipient, la pression de vapeur d'eau augmente jusqu'à atteindre un point d'équilibre. À ce stade, le taux d'évaporation est égal au taux de condensation. En d'autres termes, lorsque la vapeur est capturée dans une zone fermée, la hausse de température résultant d'une augmentation de vapeur entraîne une condensation à l'intérieur du récipient. Les molécules d'eau sont emprisonnées dans les parois du conteneur et ne peuvent s'échapper. En conséquence, les molécules commencent à entrer en collision, se lient et reviennent à l'état liquide.
Lorsque la température augmente, le taux d'évaporation augmente également. Les molécules continueront à s'évaporer jusqu'à atteindre le point d'équilibre. Le point d'équilibre est également appelé pression de vapeur saturante, car la vapeur est complètement saturée. Le processus de condensation commence une fois que le point d'équilibre est atteint.
La taille du récipient dans lequel la vapeur est maintenue a également un effet sur les changements de pression. Plus il y a de vapeur dans une zone confinée, plus il y a de pression dans cette même zone. À titre d’illustration, imaginez une foule croissante de personnes entassées dans une petite pièce. À mesure que de plus en plus de personnes entrent dans la pièce, les personnes se rapprochent car la taille de la pièce ne change pas. Dans le cas de la vapeur, plus de molécules entrent dans un récipient, plus elles se rapprochent et plus la pression de vapeur augmente.
Outre les changements de température et les restrictions d'espace, le type de liaisons dans la structure moléculaire peut déterminer si la pression de vapeur sera relativement élevée ou faible. Fondamentalement, plus il est facile pour les liaisons de se former, plus le taux de condensation sera rapide et, par conséquent, le point d'équilibre se produira relativement rapidement. Si l'état d'équilibre est atteint rapidement, la pression de vapeur sera relativement faible. Alternativement, si les liaisons sont faibles, la molécule se liera lentement. Il faudra plus de temps pour que le taux d'évaporation soit égal au taux de condensation et la molécule aura une pression de vapeur élevée.