Perbedaan antara Tekanan Sebagian dan Tekanan Uap

Tekanan parsial dan tekanan uap umumnya digunakan istilah ilmiah yang berkaitan dengan jumlah tekanan yang diberikan oleh komponen sistem, tetapi identitas mereka dapat membingungkan orang lain. Ada perbedaan yang jelas antara istilah-istilah ini termasuk efek dan identitas mereka. Artikel ini akan menguraikan lebih lanjut tentang perbedaan antara istilah-istilah ini. Ini juga akan mencakup beberapa contoh untuk demistifikasi aplikasi daripadanya.

Mari kita mulai dengan menyoroti konsep tekanan sebelum kita dapat mempelajari perbedaan antara uap dan tekanan parsial. Tekanan didefinisikan secara ilmiah sebagai gaya yang diterapkan per satuan luas pada suatu benda atau zat. Ini juga dapat didefinisikan sebagai gaya yang diterapkan oleh partikel bertabrakan satu sama lain dan sering diukur menggunakan Pascal. Dalam kasus tabrakan partikel, persamaan gas dan teori kinetik gas digunakan untuk menghitung tekanan.

Apa itu tekanan uap??

Tekanan uap dapat diterapkan pada fase cair atau padat. Ini adalah tekanan yang diberikan oleh uap dalam kesetimbangan termodinamiknya pada keadaan cair atau padatan pada suhu tertentu dalam sistem tertutup ketika uap dan cairan (padatan) bersentuhan. Tekanan ini muncul sebagai akibat dari penguapan, yang dimungkinkan oleh peningkatan panas pada padatan atau cairan. Dengan demikian suhu digunakan sebagai ukuran penguapan dan berbanding lurus dengan tekanan uap. Ini berarti, semakin tinggi suhu semakin tinggi tekanan uapnya.

Selama penguapan, molekul udara keluar sebagai akibat dari energi kinetik yang lebih tinggi ke udara dalam sistem tertutup. Kemudian ketika dalam kesetimbangan, tekanan uap muncul antara uap dan bentuk cairnya (padat). Dalam solusi di mana gaya antarmolekul lebih lemah, tekanan uap cenderung lebih, dan, sebaliknya, dalam solusi di mana gaya antarmolekul lebih kuat, tekanan uap kurang.

Tekanan uap juga dapat terjadi dalam campuran ideal seperti yang dijelaskan oleh Hukum Raoult. Ini menyatakan bahwa tekanan uap parsial komponen tertentu dalam campuran cair atau padat sama dengan tekanan uap komponen tersebut dikalikan dengan fraksi mol dalam campuran itu pada suhu tertentu. Contoh di bawah ini akan menggambarkan hal itu.

Contoh 1.

Diberikan campuran ideal 0,5 mol. etanol dan 1,5 mol. metanol dengan tekanan uap masing-masing 30KPa dan 52KPa, menentukan tekanan uap parsial masing-masing komponen.

Larutan:

Jumlah mol adalah 1,5 mol + 0,5 mol = 2,0 mol. Menurut Hukum Raoult, tekanan uap parsial sama dengan tekanan uap dikalikan dengan fraksi molar dari komponen tertentu. Dalam hal ini, P_metanol = 1,5 / 2 * 52 = 39KPa dan P_etanol = 0,5 / 2 * 30 = 7,5KPa.

Ketika Anda memiliki tekanan uap parsial komponen dalam campuran, Anda bisa mendapatkan tekanan uap total dengan menambahkannya bersama-sama. Dalam hal ini, 7,5 + 39 memberikan tekanan uap total 46,5KPa dari campuran larutan etanol dan metanol.

Faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan uap

Identitas molekul

Seperti yang telah disebutkan di atas, tipe gaya molekuler menentukan jumlah tekanan uap yang diberikan. Jika gaya lebih kuat, maka tekanan uap lebih sedikit muncul, dan jika lebih lemah, maka tekanan uap lebih banyak muncul. Karena itu, komposisi cairan atau padatan akan mempengaruhi tekanan uap.

Suhu

Temperatur yang lebih tinggi menyebabkan tekanan uap yang lebih tinggi karena mengaktifkan lebih banyak energi kinetik untuk memutus kekuatan molekul sehingga molekul dapat keluar dari permukaan cairan dengan cepat. Ketika tekanan uap (tekanan uap jenuh) sama dengan tekanan eksternal (tekanan atmosfer) cairan akan mulai mendidih. Suhu yang lebih rendah akan dihasilkan dengan tekanan uap yang rendah dan akan membutuhkan waktu untuk mendidih.

Hukum Dalton tentang Tekanan Parsial

Apa itu tekanan parsial?

Ide tekanan parsial pertama kali diajukan oleh ilmuwan terkenal John Dalton. Ini melahirkan Hukum Tekanan Parsial yang menyatakan bahwa tekanan total yang diberikan oleh campuran gas ideal sama dengan jumlah tekanan parsial gas individu. Katakanlah suatu wadah diisi dengan Hidrogen, Nitrogen dan gas Oksigen, tekanan total, P_TOTAL, akan sama dengan jumlah oksigen, nitrogen, dan hidrogen. Tekanan parsial gas apa pun dalam campuran itu dihitung dengan mengalikan tekanan total dengan fraksi molar gas individu.

Singkatnya, tekanan parsial adalah tekanan yang diberikan oleh gas tertentu dalam campuran seolah-olah itu bertindak sendiri dalam sistem. Dengan demikian Anda mengabaikan gas lain saat menentukan tekanan parsial gas individu. Teori ini dapat diverifikasi dengan menyuntikkan, katakanlah, 0,6atm dari O₂ dalam wadah 10,0 L pada 230K dan kemudian menyuntikkan 0,4atm N₂ dalam wadah identik dengan ukuran yang sama pada suhu yang sama, dan akhirnya menggabungkan gas untuk mengukur tekanan total; itu akan menjadi jumlah dari dua gas. Ini jelas menjelaskan tekanan parsial gas individu dalam campuran gas non-reaktif.

Menghitung tekanan parsial

Untuk menghitung tekanan parsial adalah angin mutlak karena hukum Dalton [1] memberikan ketentuan untuk itu. Itu akan tergantung pada informasi khas yang diberikan. Jika, misalnya, tekanan total diberikan untuk campuran gas A dan B serta tekanan gas A, tekanan parsial B dapat dihitung dengan menggunakan P_TOTAL = P_SEBUAH + P_B. Sisanya adalah manipulasi aljabar. Tetapi dalam kasus di mana hanya tekanan total campuran telah diberikan, Anda dapat menggunakan fraksi molar gas B untuk menentukan adalah tekanan parsial. Fraksi molar, dilambangkan dengan X, dapat ditemukan dengan membagi mol gas B dengan total mol campuran gas. Kemudian untuk menemukan tekanan parsial, Anda akan mengalikan fraksi molar, X, dengan tekanan total. Contoh di bawah ini menjelaskan hal itu.

Contoh 2.

Campuran Nitrogen dan Oksigen, masing-masing dengan 2,5 mol dan 1,85 mol, disuntikkan dalam wadah 20.0L dengan tekanan total 4atm; menghitung tekanan parsial yang diberikan oleh gas Oksigen.

Larutan:

Jumlah mol dalam campuran adalah 2,5 + 1,85 = 4,35 mol. Jadi fraksi molar Oksigen, X_Hai, akan menjadi 1,85 mol / 4,35 mol = 0,425 mol. Tekanan parsial Oxygen adalah 0,425 * 4atm = 1,7atm. Tekanan parsial dari gas yang tersisa dapat dihitung dengan mengikuti pendekatan yang sama atau dapat dihitung dengan menggunakan gas Oksigen dan tekanan total sebagaimana diuraikan oleh hukum Dalton tentang Tekanan Parsial bahwa tekanan total gas non-reaktif sama dengan jumlah dari tekanan parsial.

Perbedaan antara uap dan tekanan parsial

Dari penjelasan di atas, jelas bahwa tekanan uap dan tekanan parsial adalah dua tekanan yang berbeda. Tekanan uap berlaku pada fase cair dan padat sedangkan tekanan parsial berlaku pada fase gas. Tekanan uap diberikan dalam transisi fase setelah panas yang cukup telah ditambahkan ke larutan sehingga menyebabkan molekulnya untuk melarikan diri dalam sistem tertutup.

Perbedaan utama antara tekanan parsial dan tekanan uap adalah bahwa tekanan parsial adalah tekanan yang diberikan oleh masing-masing gas dalam campuran seolah-olah itu sendirian dalam sistem itu, sedangkan tekanan uap mengacu pada tekanan yang diberikan oleh uap dalam kesetimbangan termodinamiknya dengan kondensasi bentuk cair atau padat. Tabel di bawah ini memberikan perbandingan singkat dari tekanan-tekanan ini.

Tekanan uap	Tekanan Parsial
Ini diberikan oleh uap cair atau padat pada fase kondensasi dalam kesetimbangan	Ini diberikan oleh masing-masing gas dalam campuran gas non-reaktif
Dijelaskan dengan baik oleh Hukum Raoult	Dijelaskan dengan baik oleh Hukum Dalton
Berlaku dalam fase padat dan cair	Hanya berlaku dalam fase gas
Tidak tergantung pada luas permukaan atau volume sistem	Dihitung menggunakan gas dalam volume yang sama
Dihitung menggunakan fraksi mol zat terlarut	Dihitung menggunakan fraksi mol gas

Bungkus!

Tekanan uap dan tekanan parsial adalah dua istilah ilmiah penting yang digunakan dalam menentukan efek gaya yang diterapkan oleh uap dan gas, masing-masing, dalam sistem tertutup yang diberikan pada suhu tertentu. Perbedaan utama mereka adalah area aplikasi dengan tekanan uap diterapkan pada fase cair atau padat, sedangkan tekanan parsial diterapkan pada gas individu dalam campuran gas ideal dalam volume yang diberikan.

Tekanan parsial dihitung dengan mudah dengan mengikuti Hukum Dalton tentang Tekanan Parsial, sedangkan tekanan uap dihitung dengan menerapkan Hukum Raoult. Dalam setiap campuran yang diberikan, setiap komponen gas mengeluarkan tekanannya sendiri, yang disebut sebagai tekanan parsial yang tidak tergantung pada gas lain. Dan ketika Anda menggandakan mol komponen mana pun dengan suhu tetap konstan, Anda akan meningkatkan tekanan parsialnya. Menurut hubungan Clausius-Clapeyron [2], tekanan uap meningkat seiring kenaikan suhu.

Dengan informasi tersebut di atas, Anda harus dapat membedakan antara tekanan uap dan tekanan parsial. Anda juga harus dapat menghitungnya menggunakan fraksi molar dan mengalikannya dengan tekanan total. Kami telah memberi Anda contoh-contoh khas untuk menguraikan penerapan tekanan-tekanan ini.