La presión de vapor, o más a menudo la presión de saturación, es la presión a la que las fases líquidas y de vapor están en equilibrio dinámico a cualquier temperatura; su valor no depende de la cantidad de líquido y vapor siempre que ambos estén presentes. Este fenómeno también ocurre en los sólidos; Cuando un sólido cambia a gas sin pasar por el estado líquido, ocurre un proceso llamado "sublimación", o el proceso inverso llamado "precipitación", también ocurre la presión de vapor. En equilibrio, las fases se denominan líquido y vapor saturados. 

Esta propiedad está inversamente relacionada con las fuerzas de atracción entre moléculas, pues cuanto mayor sea su módulo, mayor será la cantidad de energía (ya sea en forma de calor o de alguna otra manifestación) que se debe aportar para vencerlas y producir un cambio de estado. .

A temperaturas muy por debajo del punto de ebullición, algunas partículas se mueven tan rápido que pueden escapar del líquido. Cuando esto sucede, la energía cinética promedio del fluido disminuye.Pero en cuanto esto sucede, algunas de  las moléculas de agua logran recuperar la energía suficiente para escapar del líquido. Así, este proceso continúa en el tanque abierto que se haya evaporado toda el agua. 

 En un recipiente cerrado, algunas moléculas escapan de la superficie del líquido para formar un gas, como se muestra en la Figura . La velocidad a la que el líquido se evapora para formar un gas eventualmente se vuelve igual a la velocidad a la que el gas se condensa. para formar un líquido. En ese punto, se dice que el sistema está en equilibrio. El espacio sobre el líquido se satura con vapor de agua y el agua  ya no  se evapora
La energía superficial debida a la cohesión se puede determinar con el dispositivo ilustrado. 

La placa de jabón está unida a un alambre doblado recto doble y un alambre deslizante AB. Para evitar que la hoja se encoja bajo la influencia de fuerzas cohesivas, se debe aplicar al alambre deslizante una fuerza F. 

 La fuerza F no depende de la longitud x de la hoja. Cuando el alambre deslizante se mueve una longitud Dx, las fuerzas externas han realizado un trabajo FDx, que se invierte en aumentar la energía interna del sistema. A medida que cambia la superficie de la hoja, DS=2dDx (el factor 2 proviene del hecho de que la hoja tiene dos superficies), lo que significa que algunas de las moléculas dentro del líquido se han movido a la superficie recién creada. resultando en un aumento de energía. 

 Si llamamos g energía por unidad de área, se garantiza que 

 energía superficial por unidad de área o tensiones superficiales se miden en J/m2 o N/m. 

 La tensión superficial depende de la calidad del líquido, el ambiente circundante y la temperatura. En general, la tensión superficial disminuye al aumentar la temperatura porque las fuerzas cohesivas disminuyen al aumentar la mezcla térmica. El efecto del ambiente externo se entiende porque las moléculas del ambiente afectan a las moléculas ubicadas en la superficie del líquido, lo cual es opuesto al efecto de las moléculas del líquido.

2.  Tensión superficial en los líquidos

En un líquido, cada molécula interactúa con su entorno. El radio de influencia de las fuerzas moleculares es relativamente pequeño e incluye las moléculas vecinas más cercanas. Determinamos cualitativamente la resultante de las fuerzas de interacción para una molécula que está 

 A, dentro del líquido 

 B, cerca de la superficie 

 C, en la superficie.

Considere una molécula (roja) en un líquido en equilibrio lejos de una superficie libre, como A. Por simetría, la resultante (azul) de las fuerzas de atracción de todas las moléculas a su alrededor es cero. 

 Por otro lado, si la molécula está en el punto B, porque en promedio hay menos moléculas arriba que abajo, la molécula en cuestión experimentará una fuerza resultante dirigida hacia el interior del líquido. 

 Si la molécula está situada en C, la resultante de las fuerzas de interacción es mayor que en el caso B. 

 Las fuerzas de interacción provocan una fuerza en las moléculas próximas a la superficie libre del líquido que se dirige hacia el interior del líquido. . líquido 

 Dado que todo sistema mecánico tiende espontáneamente a asumir el estado de menor energía potencial, es comprensible que los fluidos tiendan a formar la menor superficie externa posible.

El punto de ebullición de un compuesto químico es la temperatura que debe alcanzar  para pasar de líquido a gas; en el proceso inverso se llama punto de rocío. La definición exacta de punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor es igual a la presión atmosférica. Por ejemplo, la presión del aire al nivel del mar  es de 1 atm. o 760 mmHg, a esta presión el punto de ebullición del agua es de 100°C, porque a esta  temperatura la presión de vapor alcanza  1 atm. 

 La temperatura de una sustancia o cuerpo es una medida de la energía cinética de las moléculas. Por debajo del punto de ebullición, solo una pequeña fracción de las moléculas de la superficie tiene suficiente energía  para romper la tensión superficial y escapar. 

 Después de hervir, la mayoría de las moléculas pueden escapar de  todas las partes del cuerpo, no solo de la superficie. Sin embargo,  la formación de burbujas en todo el volumen del líquido requiere imperfección o movimiento precisamente por el fenómeno de la tensión superficial. 

 La temperatura permanece constante durante  el proceso de ebullición, y al aumentar la energía solo aumenta el número de moléculas que salen del líquido. Este hecho se utiliza para definir la escala de temperatura en grados Celsius. 

 Un líquido puede calentarse por encima de su punto de ebullición. En este caso, se dice que es un líquido sobrecalentado. Una ligera perturbación en un líquido calentado por el fuego provoca una ebullición explosiva. Esto puede suceder, por ejemplo, cuando calienta agua en un horno de microondas en un recipiente plano (por ejemplo, Pyrex). Verter azúcar en esta agua caliente puede hacer que todo el contenido hierva en la cara del usuario y provoque quemaduras. 

 El punto de ebullición depende del peso molecular de una sustancia y del tipo de  fuerzas intermoleculares de esa sustancia. Esto requiere determinar si la sustancia es covalente polar, covalente no polar y determinar los tipos de enlaces (polo fijo - dipolo permanente, dipolo inducido - dipolo inducido o enlaces de hidrógeno) 

 En cualquier líquido, su punto de ebullición se alcanza cuando su presión de vapor es igual a la presión atmosférica, porque en tales condiciones se puede formar vapor en cualquier punto del líquido.
Diferencia entre punto de ebullición y punto de fusión

El punto de ebullición y el punto de fusión son temperaturas a las que una sustancia pasa de un estado a otro.

En el caso del punto de fusión es el paso de una sustancia del estado sólido al líquido, mientras que el punto de ebullición es la temperatura en que una sustancia líquida pasa al estado gaseoso.

La temperatura del punto de ebullición será siempre superior a la del punto de fusión, es decir, la temperatura para que se evapore una sustancia líquida a su estado gaseoso será mayor que la temperatura para que la sustancia sólida pase a líquido.

En la antigüedad se pensaba que el agua era un elemento y no un compuesto, esto fue hasta que en 1781, Henry Cavendish dio a conocer que se trataba de un compuesto y a su vez Antoine Laurent de Lavoisier

 En 1783 dio a conocer esta investigación, agregando que el agua estaba compuesto por oxigeno e hidrogeno, pero no fue hasta que en 1804, Joseph Luis Gay Lussac junto con Alexander von Humboldt demostraron que el agua estaba con puesto de dos  volúmenes de hidrogeno por cada volumen de oxígeno, gracias a esta larga investigación en la actualidad se puede complementar que en la molécula de agua, los átomos de hidrogeno se hallan unidos al de oxígeno, usando enlaces covalentes (VisCi, 2019).

Esta molécula tiene una estructura llamada dipolar, debido a que el oxígeno tiene mayor electronegatividad que el hidrogeno, atrae hacia si los electrones de ambos enlaces covalentes, concentrándose en el átomo de oxígeno la mayor cantidad de densidad electrónica obteniendo una carga negativa, así dejando en los átomos de hidrogeno una carga electrónica mucho menor, teniendo una carga positiva, estableciendo así dipolos eléctricos. (VisCi, 2019).

 

El agua tiene diferentes características entre estas tenemos que es inodora, insípida e incolora, está a su vez la podemos encontrar en diferentes estados de agregación que son: 

 
  Estado solido | Estado Liquido | Estado Gaseoso
Las partículas en este estado, están estrechamente juntas unas a otras, puede mantener su forma durante cierto tiempo independientemente de donde se sumergido. | Las moléculas se separan, lo cual le permite adoptar la forma del recipiente que la contenga.  Las moléculas se encuentran totalmente separadas y en desorden, permitiendo que el agua se convierta en gas o vapor de agua.
 

(VisCi, 2019).

En los líquidos a un mayor incremento de la temperatura, se incrementa el escape de las moléculas de la superficie del líquido, obteniendo un equilibrio entre el líquido y el vapor que genere, esto es debido a que el número de moléculas que se escapan y el número de moléculas que retornan es igual.

En otras palabras la presión de vapor es la presión que ejerce la fase gaseosa sobre la fase liquida en un sistema cerrado y a una temperatura determinada, los líquidos de mayor presión de vapor se evaporan con mayor facilidad

Ejemplos de presiones de vapor en varios líquidos y a distintas temperaturas.

La temperatura de ebullición de un líquido está relacionada con su presión de vapor, cuando la presión de vapor interna y la presión externa (atmosférica) son iguales, el líquido hierve, cuando estas dos presiones son iguales se las denomina como Punto de ebullición de un líquido.

Ejemplos de temperatura de ebullición en líquidos (ESCOBAR, 2010).

 

Todo líquido opone una resistencia a cualquier fuerza que tienda a expandir su superficie, permitiendo que insectos u objetos pequeños puedan permanecer suspendidos en la superficie del agua sin hundirse, eso es debido a que las moléculas al formar los dipolos se atraen unas a otras estableciendo muchas interacciones electroestáticas, estas interacciones se las conoce como puentes de hidrogeno, don los átomos de hidrogeno con un carga positiva son atraídos por los átomos de oxígeno con carga negativa, esta tensión se puede romper ejerciendo una fuerza mayor y exponiendo una superficie menor(Ciencia Educativa, 2013).

Es la capacidad de un líquido de trasportarse mediante un tubo capilar o un tubo muy fino, depende de la capacidad de adhesión de las moléculas de agua a las paredes de los conductos capilares y de la cohesión de las moléculas de agua entre sí. Las plantas utilizan esta propiedad para la ascensión de la sabia bruta desde las raíces hasta las hojas (Ciencia Educativa, 2013).

 

 

 

1. Desinfección: El primer paso busca eliminar los microorganismos que están presentes en el agua, estos pueden ser bacterias o virus, a través de la cloración.

 

2. Filtración de sedimento: El segundo paso es eliminar los sólidos suspendidos en el agua con una serie de filtros de medios granulares, también conocidos como lecho profundo. Este paso ayuda a que las partículas grandes no obstruyan los equipos utilizados después. Los materiales que se utilizan como filtros están:  arena sílica, zeolita, antracita, granate (garnet) o la combinación de algunos de ellos.

 

3. Carbón activado: El carbón activado absorbe los compuestos orgánicos y es un agente reductor de cloro libro. Este paso logra eliminar la producción de color, olor o sabor en el efluente.

 

4. Suavización: Antes de pasar a los siguientes pasos se debe asegurar que el agua no tenga dureza, esto es para que no presente un sabor desagradable o los elementos que tenga no se incrusten en los equipos. Se utiliza una resina de intercambio iónico con carga negativa, la cual ayuda a reemplazar los iones en el agua a unos de menor carga.

 

5. Ósmosis Inversa: La ósmosis inversa disminuye la concentración de sales presentes en el efluente.

 

6. Ozono: El ozono se utiliza como un método adicional de desinfección con el fin de eliminar la contaminación bacteriana proveniente de fuentes externas tras la ósmosis inversa.

 

7. Esterilizador de luz ultravioleta: El último paso es una segunda barrera de protección en donde el agua se coloca en una cámara con luz UV integrada que impide la reproducción y proliferación bacteriana o vir