Kémiában a tenzió definíciójába alapból belefoglaltatik, hogy ez egy parciális gőznyomás egy telített rendszerben?

Többször átolvasva sem értem elég pontosan, hogy mi a kérdés. Kezdjük akkor a definícióval, és aztán, ha valami nem tiszta, majd kérdezel.

A tenzió (gőznyomás) egy zárt rendszerben, adott hőmérsékleten lévő, egykomponensű kétfázisú rendszerben a gőzfázis nyomása. Szóval ugyanaz a vegyület van jelen a folyadék és gőzfázisban. És adott hőmérsékleten amikor a kondenzáció és a párolgás egyensúlyban van, ezt a nyomásértéket nevezzük az adott vegyület tenziójának.

Induljunk egy kicsit messzebbről. Sokan úgy vélik, hogy ha egy vízzel félig telt edényt feltesznek a tűzhelyre, és a vizet felforralják, akkor forrásban lévő víz edényére fedőt téve a gőztérben a víz tenziója mérhető a lefedés után közvetlenül.

Holott dehogy. A lefedés előtt a gőztér (az edény térfogatának a fele) nyitott rendszer volt, szóval a vízgőzön kívül levegő IS van a gőztérben. A lefedés után közvetlenül a gőztér összetétele: vízgőz, nitrogén, oxigén, széndioxid, nemesgázok...

Ha néhány percig intenzíven forralod a vizet úgy, hogy a gőz emelgeti a fedőt és a folyamatosan fejlődő gőz kihordja a gázkeveréket, akkor gyakorlatilag (és nem elméletileg [mert Wadmalacra emlékezve elméletileg soha nem lesz ilyen pillanat]) szóval gyakorlatilag eljő a pillanat, amikor a gőzteret már csak a vízgőz alkotja. Ez egy kétfázisú, egykomponensű rendszer lesz.

A kettő definíció közül ekkor a második definíció a jó.

Amíg a fejlődő gőz nem hordta ki az összes levegőt, addig meg az első definíció volt igaz. [Mert a gázfázis gőz-levegő rendszer volt, és a gőztér nyomását nem tisztán a vízgőz okozta, hanem a gőz parciális nyomása mellett számottevő volt a nitrogén parciális nyomása és az oxigén parciális nyomása IS.]

Szerintem azért okoz gondot az értelmezés, mert valahogy elsikkadt az eddigi tanulmányaidból a fejezet bevezetésében az, hogy a gőztérben nincs, nem lehet semmi más. Csak a folyadék fázisban lévő komponens, vagy komponensek.

Ha egy komponensről van szó - akkor a folyadék fázisban is, és a gázfázisban is csak ő van. Ekkor a második definíciót alkalmazzuk.

Ha kettő vagy több komponens van a folyadékfázisban és a gázfázist is ugyanezek a komponensek alkotják, akkor csempésszük be a definícióba a parciális kifejezést, ha egy adott komponens tenziójáról beszélünk. Mert egy etanol víz rendszerben a gőztérben a nyomást (ami fedőt nyomja, ha lehegesztem) az össz-tenzió okozza ami a vízgőz parciális nyomásának, és az etanol parciális nyomásának az összege (az adott hőfokon). (Szóval a parciális kifejezést csak több komponens esetén használjuk az egyedi komponensek nyomásának/tenziójának a megnevezésére.) És az össz-tenzió, a parciális tenziók összege. Vagy az össz-tenzió a parciális nyomások összege.

Ráadásul éppen egy azeotrópot képező elegyet választottál a víz-etanol rendszer említésekor. Azeotrópot képező elegyeknél sajnos nem tudod a egyszerű desztillációval a komponenseket egymástól tökéletesen elválasztani. Lásd Konovalov törvények.