蒸気圧と状態図

液体と蒸気圧

蒸発と凝縮

蒸発
分子間の引力を振り切るエネルギーをもつ分子が、液面から飛び出す現象。

凝縮
蒸気中の分子が集合し、液体になる現象。

飽和状態

密閉容器中で、単位時間あたりに蒸発する分子数と凝縮する分子数が等しい状態。気体と液体が共存し、蒸発も凝縮もおこっていないように見える(気液平衡)。

蒸気圧

飽和蒸気圧…飽和状態で、蒸気が示す圧力。単に、蒸気圧ともいう。

  • 一定温度では、容器の体積に関係なく、一定の値を示す。
  • 温度が高いほど大きい。
  • 同温では、分子間力の小さい物質ほど、蒸気圧は大きい。

蒸気圧曲線…蒸気圧が温度によってどのように変化するかを示すグラフ。

沸騰と沸点

  • 沸騰

液体内部からも蒸発がおこり、激しく泡立つ現象。液体の蒸気圧が外圧と等しくなったときにおこる。

  • 沸点

液体が沸騰する温度。蒸気圧が外圧と等しくなる温度といえる。一般に、蒸気圧が1013hPaとなる温度で示す。
外圧が小さくなると、沸点は低くなる。
分子間力の小さい物質ほど、沸点は低い。

状態図

温度と圧力によって物質がどのような状態になるかを示した図。

〈水の状態図〉

〈水以外の状態図〉

水以外の物質では融解曲線が右に傾いているが、水では融解曲線が左に傾いている。そのため、H2Oは次の性質をもつ。

  • 圧力が上昇すると融点が低くなる。
  • 温度を変えずに圧力のみを変化させると、固体⇔液体の状態変化が起こる。

 また、全ての物質で三重点以下の圧力では液体が存在しない。
三重点の圧力が1.013×10 5Pa以上の物質は大気圧下で昇華性をもつ。

【問題1】蒸気圧について正しい記述はどれか。

【問題2】ある液体の蒸気圧が外圧と等しくなったときに起こる現象はどれか。