Humedad

2.4.5. Equilibrio Líquido - Vapor
Se entiende por fase a toda porción de materia con propiedades homogéneas1. Si bien la
materia puede encontrarse en una gran variedad de fases (siendo las más conocidas las
asociadas con los estados de agregación sólido, líquido y gas), no resultan completamente
taxativas, y los estados de agregación suelen describirse a través de las propiedades que
losrelacionan con la presión, el volumen y su temperatura en alguna situación de equilibrio. 2
La presión de vapor es una de las propiedades más importante y útil de los líquidos, de
algunos sólidos y de las disoluciones líquidas a las condiciones que predominan en nuestro
entorno ecológico.
La presión de vapor de un líquido es la presión gaseosa que ejercen las
moléculas vaporizadas (vapor) en equilibriocon el líquido. Sólo depende de la
naturaleza del líquido y de su temperatura. A mayor temperatura mayor presión
de vapor y viceversa. La presión de vapor de un líquido dado a temperatura
constante será aproximadamente constante en el vacío, en el aire o en
presencia de cualquier otra mezcla de gases.

Evidentemente, para poder medir esta presión en el caso de un solo componente puro como
el H2O,deberá introducirse líquido en un recipiente cerrado (previamente evacuado), de
manera que una parte de dicho líquido se evapore y pase a formar una capa gaseosa que
ocupe el espacio libre del recipiente.
Como es sabido, la solubilidad de las moléculas de gas en H 2O líquida disminuye con el
aumento de la temperatura (ley de Henry, 1803). Observando la gráfica de la Fig. 2.4.1, se
debe entender quecuando un líquido no se calienta en forma homogénea en todo su
volumen, existen moléculas que poseen más energía, y por ende más velocidad, que otras,
lo cual justifica la existencia de moléculas de gas atrapadas en el líquido.
Debido a la diferencia de densidades, estas moléculas
son “empujadas” hacia arriba, de manera que tienden a
golpear la superficie de separación y vencer su tensiónsuperficial, para pasar a ocupar el espacio libre por
sobre el líquido.
Sin embargo, el choque de éstas moléculas entre sí
permite que pierdan energía y vuelvan, algunas de ellas,
a la fase líquida. De ésta manera se producen dos
efectos (ver Fig. 2.4.5), por un lado la evaporación de las
moléculas del estado líquido al gaseoso y por el otro, la
Fig. 2.4.5: Equilibrio de fases
condensación de ellas delestado gaseoso al líquido.
líquido–vapor,
para
cada
Al compensarse la rapidez con que se producen ambos
temperatura
de
trabajo.
efectos, se llega a un equilibrio dinámico y precisamente
durante este equilibrio, se mide la presión
1

Eventualmente, algunas propiedades intensivas como la presión o la densidad pueden variar continuamente
con las coordenadas, como por ejemplo un fluido o un sólido enequilibrio termodinámico sometido a la acción
gravitatoria, dado que en ése caso, la densidad y la presión son más elevadas en la parte inferior
2

Al establecer las condiciones de equilibrio de un sistema, la elección del criterio a emplear dependerá de la
naturaleza de los vínculos a que éste se encuentre sometido, y en el caso particular del equilibrio de dos fases
de una misma sustancia pura, sesupondrá a la misma temperatura y presión constante del medio exterior que lo
rodea.

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que ejerce la fase gaseosa sobre el líquido, a la cual definimos presión de vapor.
También, por el mismo efecto, existe la presión de vapor en sólidos, dado que en el interior
de los mismos hay también moléculas de mayor energía, atrapadas en su interior.
Por lo tanto se puede graficar (ver Fig. 2.4.6) lapresión de vapor para los diferentes
equilibrios entre los distintos estados de agregación del H 2O, como componente puro.

Fig. 2.4.6.:
Diagrama
de
equilibrio de fases
para el H2O, como
componente puro.
Gráfica de presión
de
vapor
en
función
de
la
temperatura.

Al estudiar sólo el equilibrio líquido-vapor, se observan las siguientes características
 La curva que termina en el punto crítico que...