La volatilità di una sostanza, presente allo stato liquido è rappresentata dalla sua tendenza ad evaporare mediante un passaggio di stato da liquido a aeriforme. L'evaporazione avviene soltanto nella superficie esposta all'aria, o comunque nel punto di contatto tra la fase liquida e la fase aeriforme. La volatilità è una proprietà intrinseca dei liqudi e, in generale, delle miscela.
La tendenza di un liquido ad evaporare può essere spiegata analizzando il concetto di energia cinetica degli atomi o delle molecole che formano il liquido. Non tutte le particelle possiedono la medesima energia cinetica, ad esempio alcune possono avere un valore cinetico maggiore rispetto alle altre. Idealmente, se una particella con contenuto cinetico maggiore si trovasse nel fondo del recipiente che contiene il liquido, questa non potrebbe evaporare. Tuttavia, se la stessa particella si trovasse in superficie, allora in modo del tutto casuale, potrebbe evaporare.
Fattori che influenzano la volatilità di un liquido
I fattori che influenzano la volatilità di un liquido, e la sua relativa pressione di vapore, sono intrinseci al liquido stesso e fanno parte del sistema nel quale esso si trova. La temperatura e la pressione fanno parte dei fattori intrinseci, poiché maggiore è la temperatura maggiore è la tendenza ad evaporare, mentre maggiore è la pressione minore è la capacità delle molecole di passare allo stato aeriforme. Inoltre, anche la coesione interna delle particelle rende un liquido più o meno tendente all'evaporazione; la presenza di legami deboli, rende molto difficile il distacco degli ioni o degli atomi che formano il liqudio, stabilizzando dunque la forma e impedendone il passaggio di stato.
La superficie esposta, gioca un ruolo fondamentale nel tempo necessario affinché un liquido possa evaporare parzialmente o totalmente, una minore superficie esposta determina una minore possibilità che le particelle ad alta energia cinetica possano trovarsi vicino alla superficie diminuendo, di fatto, la celocità di evaporazione.
Inoltre, la condensazione - bilanciando l'evaporazione - limita di molto il totale o parziale passaggio di stato del liquido in fase gassosa; per questa ragione l'aerazione del sistema, allontanando le particelle evaporate, aumenta la velocità di trasformazione del liquido in vapore.
Fattori che prendono parte nel processo di vaporizzazione e condensazione.
Bilanciamento tra evaporazione e condensazione
Il ragionamento appena proposto si applica nel contesto inverso, relativo alla condensazione dell'evaporato. Le particelle allo stato aeriforme possono condensare poiché la loro energia cinetica diminuisce sotto il valore necessario affinché possano rimanere allo stato gassoso. In questo caso la particella condensa tornando a far parte del liquido. In linea generale, in assenza di fattori esterni che modifichino il sistema - ad esempio la somministrazione di calore, oppure la variazione di pressione - il bilancio tra evaporazione spontanea è neutro poiché un numero equivalente di particelle evaporate torna nel liquido attraverso la condensazione.
L'atomo e la sua struttura: Nucleo (protone, neutrone) e guscio esterno (elettrone).
Proprietà dell'atomo: Numero atomico, numero di massa, peso atomico, raggio atomico.
Specie chimiche: Ossidi.
Meccanica quantistica dell'elettrone: Ipotesi di De Broglie, orbitale atomico, numero quantico principale, numero quantico secondario, spin, salto quantico.
Configurazione elettronica: ibridizzazione sp3, ibridizzazione sp2, ibridizzazione sp, struttura di Lewis.
Legame chimico: Legame debole, legame ionico, legame metallico. Regola dell'ottetto, legame covalente, legame covalente dativo, energia di legame.
Stato della materia: Solido, liquido, aeriforme (gas).
Chimica delle soluzioni: Soluzione (solvente e soluto), concentrazione (molarità , normalità , frazione molare). Idrolisi, prodotto ionico dell'acqua.
Equilibrio chimico: Legge di azione di massa, costante di equilibrio.
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