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Quanta acqua c'è in fase vapore?

Sara mi chiede come si determina la massa d’acqua in fase vapore presente in un pallone sigillato da 1,0 L in cui è stato fatto il vuoto e contenente 0,93 g di acqua, sapendo che il pallone è mantenuto alla temperatura di 100 °C.
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Sara ha scritto: Salve, avrei bisogno del suo aiuto per la risoluzione di un problema sulla tensione di vapore. Le allego la traccia: Si supponga di sigillare 0,93 g di acqua in un pallone da 1,0 L in cui sia stato fatto il vuoto. Se il pallone è mantenuto alla temperatura di 100 °C determinare: a) la pressione nel pallone; b) la massa d’acqua in fase vapore. La tensione di vapore dell’acqua a 100 °C è 760 mmHg. La ringrazio.   Ecco l’aiuto: La pressione di vapore di un liquido è la pressione che il suo vapore esercita quando, a una certa temperatura, si raggiunge l'equilibrio fra la fase liquida e quella aeriforme. Se a 100 °C la tensione di vapore dell’acqua è 760 mm/Hg, puoi allora concludere che la pressione nel pallone, in cui l’unico aeriforme presente è il vapore acqueo, è pari a 760 mmHg. Per determinare qual è la massa di vapore che esercita una tale pressione, si può considerare (in modo approssimato) che il vapore acqueo si comporti come un gas ideale; a partire dall’equazione di stato dei gas ideali, conoscendo pressione, volume e temperatura del gas, è possibile determinarne la quantità in moli e da questa, tramite la massa molare del gas, si può calcolarne la massa corrispondente. I calcoli in dettaglio sono questi:

PV = nRT         

T = (100 + 273) K = 373 K       P = 760 mmHg = 1,0 atm       V = 1,0 L

n =  PV / RT = 1,0L · 1,0atm / 0,0821L·atm/K·mol · 373K = 0,0326 mol

mmolare H2O = 18,02 g/mol

m H2O(g) = n · mmolare = 0,0326 mol · 18,02 g/mol = 0,588 g

In conclusione, la massa d’acqua in fase vapore, espressa con il corretto numero di cifre significative, è 0,59 g.

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