Pressão total de vapor
A pressão total de vapor é a soma das pressões parciais.
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Core idea
Overview
A pressão total de vapor representa a força cumulativa por unidade de área exercida por todos os componentes voláteis em uma fase gasosa em equilíbrio com suas contrapartes líquidas. Em química física, isso é fundamentalmente descrito pela Lei das Pressões Parciais de Dalton (Lei de Dalton), que afirma que a pressão total é a soma das pressões que cada componente exerceria se ocupasse o volume sozinho.
When to use: Use esta fórmula ao analisar uma mistura de vapores ou gases não reativos em um sistema fechado para encontrar a pressão combinada. É particularmente relevante ao trabalhar com cálculos da Lei de Raoult para soluções líquidas multicomponentes, onde cada componente contribui para a pressão no espaço de cabeça (headspace).
Why it matters: Compreender a pressão total de vapor é vital para o projeto de colunas de destilação em engenharia química e para prever os pontos de ebulição de misturas. Também desempenha um papel fundamental na ciência ambiental para determinar a concentração de poluentes na atmosfera acima de fontes de água contaminadas.
Symbols
Variables
= Partial Pressure 1, = Partial Pressure 2, = Total Pressure
Walkthrough
Derivation
Compreendendo a Pressão de Vapor Total (Soluções Ideais)
Usa a lei de Dalton e a lei de Raoult para calcular a pressão total acima de uma mistura líquida ideal.
- A mistura se comporta idealmente.
Aplique a Lei de Dalton:
A pressão total é a soma das pressões parciais.
Substitua a Lei de Raoult:
Substitua cada pressão parcial usando p=xp*.
Result
Source: Standard curriculum — A-Level Chemistry (Ideal solutions)
Free formulas
Rearrangements
Solve for
Isolar P1
Para tornar o sujeito, primeiro expanda a soma das pressões parciais e, em seguida, isole subtraindo outras pressões parciais da pressão total.
Difficulty: 2/5
Solve for
Isolar P2
Para tornar P2 o assunto da equação da pressão total de vapor, primeiro expanda a soma das pressões parciais, depois subtraia P1 de ambos os lados e reorganize.
Difficulty: 2/5
The static page shows the finished rearrangements. The app keeps the full worked algebra walkthrough.
Why it behaves this way
Intuition
Imagine um recipiente onde diferentes tipos de moléculas de gás estão colidindo independentemente contra as paredes; a força total por unidade de área nas paredes é o efeito combinado de todas essas colisões individuais.
Free study cues
Insight
Canonical usage
A pressão total é calculada somando-se as pressões parciais individuais, exigindo que todos os termos compartilhem a mesma unidade de pressão antes da soma.
Dimension note
Esta equação não é adimensional; trata-se de uma soma de grandezas com dimensão de pressão.
One free problem
Practice Problem
Um recipiente contém uma mistura de dois líquidos voláteis. A uma temperatura específica, a pressão parcial do componente 1 é de 145 mmHg e a pressão parcial do componente 2 é de 210 mmHg. Calcule a pressão total de vapor do sistema.
Hint: A pressão total é simplesmente a soma das pressões parciais individuais.
The full worked solution stays in the interactive walkthrough.
Where it shows up
Real-World Context
No caso de vapor pressure above a benzene⁻toluene mixture, Total vapour pressure é utilizado para calcular Total Pressure from Partial Pressure 1 and Partial Pressure 2. O resultado importa porque ajuda a verificar cargas, margens ou tamanhos de componentes antes que um projeto seja considerado seguro.
Study smarter
Tips
- Sempre converta todas as medições de pressão individuais para uma unidade comum como atm, kPa ou mmHg antes de somar.
- Lembre-se de que esta lei assume comportamento ideal, onde as partículas de gás não exercem forças de atração umas sobre as outras.
- No equilíbrio líquido-vapor, a pressão total é a soma do produto da fração molar de cada componente e sua pressão de vapor pura.
Avoid these traps
Common Mistakes
- Esquecer de incluir todos os componentes voláteis.
- Confundir com a lei de Raoult.
Common questions
Frequently Asked Questions
Usa a lei de Dalton e a lei de Raoult para calcular a pressão total acima de uma mistura líquida ideal.
Use esta fórmula ao analisar uma mistura de vapores ou gases não reativos em um sistema fechado para encontrar a pressão combinada. É particularmente relevante ao trabalhar com cálculos da Lei de Raoult para soluções líquidas multicomponentes, onde cada componente contribui para a pressão no espaço de cabeça (headspace).
Compreender a pressão total de vapor é vital para o projeto de colunas de destilação em engenharia química e para prever os pontos de ebulição de misturas. Também desempenha um papel fundamental na ciência ambiental para determinar a concentração de poluentes na atmosfera acima de fontes de água contaminadas.
Esquecer de incluir todos os componentes voláteis. Confundir com a lei de Raoult.
No caso de vapor pressure above a benzene⁻toluene mixture, Total vapour pressure é utilizado para calcular Total Pressure from Partial Pressure 1 and Partial Pressure 2. O resultado importa porque ajuda a verificar cargas, margens ou tamanhos de componentes antes que um projeto seja considerado seguro.
Sempre converta todas as medições de pressão individuais para uma unidade comum como atm, kPa ou mmHg antes de somar. Lembre-se de que esta lei assume comportamento ideal, onde as partículas de gás não exercem forças de atração umas sobre as outras. No equilíbrio líquido-vapor, a pressão total é a soma do produto da fração molar de cada componente e sua pressão de vapor pura.
References
Sources
- Atkins, P. W., & de Paula, J. (2014). Atkins' Physical Chemistry (10th ed.). Oxford University Press.
- Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2014). Fundamentals of Physics (10th ed.). Wiley.
- Wikipedia: Dalton's law
- IUPAC Gold Book
- Atkins' Physical Chemistry
- NIST Chemistry WebBook
- Peter Atkins, Julio de Paula, James Keeler. Atkins' Physical Chemistry. 11th ed. Oxford University Press, 2018.
- IUPAC Gold Book. 'Ideal gas'. DOI: 10.1351/goldbook.I02932.