飽和蒸気圧のイメージ

質問

物質が気体の場合は飽和蒸気圧のイメージがつかみやすいのですが、液体が沸騰する場合のイメージがつかめません。気体の場合、その気体の圧力が飽和蒸気圧に達するとそれに耐えれなくなり液体に戻るという圧力の最大値としてイメージがつかめるのですが、沸騰の場合、なぜ飽和蒸気圧が大気圧に達すると沸騰するかのイメージがぜんぜんつかめません。化学を専攻しておられる方々はどのようなイメージでこの現象を捉えていらっしゃるのでしょうか。どうかよろしくお願いします

回答No.1

shkwta · ベストアンサー

分子運動で液体から飛び出す分子と、液体の中に飛び込んでくる気体分子の単位時間当たりの数がつりあったところの圧力が飽和蒸気圧です。だから、液体と気体の両方が存在してはじめて飽和蒸気圧になります。
液体がない場合は、蒸気の圧力が飽和蒸気圧に達しても、なにかきっかけがないと液体になりません。気体中にチリがあれば、それが核になって凝縮しますが、清浄な気体はなかなか凝縮しません。これを過飽和蒸気といいます。
沸騰の場合も同じです。液体の分子運動が激しくなって、いつでも飛び出せる準備がととのっていても、実際に「最初の泡」ができないと沸騰はできません。ある限度を超えた大きさの泡ができれば、その泡に向かって蒸発し、泡を成長させて沸騰することができます。容器の傷や異物がそのきっかけになります。清浄な容器の場合は、なかなか沸騰せず、沸点を超えてしばらくしてから突然激しい沸騰が起こることがあります。これを突沸といいます。突沸が起こると危ないので、化学実験では沸騰石という多孔質の小物体を液体中に入れておいたり、空気の泡を少しずつ送り込んだり、常に攪拌したりして突沸を防ぎます。
参考ＵＲＬもご覧ください。

参考URL：

http://www.1101.com/kasoken/2004-12-17.html

お礼

お礼が遅れてすいません。飽和蒸気圧を超えても凝集しない現象があるとは知りませんでした。その考え方でいけば突沸の概念も理解しやすいですね。ありがとうございました。

回答No.2

kikero

余り科学的でない、イメージで言うと、、、

　飽和蒸気圧が大気圧（周囲の全圧）より低い場合は、蒸発する先に余計な物が多く存在するので、おとなしく出て行くしかない。→川の水が堤防や多くの岩に当たって曲がりくねりながらおとなしく流れるイメージ。
　飽和蒸気圧が大気圧になると、出て行く先にはもう制約が無いので、出放題になる。→大水で水嵩が増えて岩の存在が邪魔せず、堤防も決壊したので、好き勝手な方向に流れ出る（洪水）イメージ。
　なお、沸点に達しても与える熱量が少ない場合は、おとなしく蒸発します。必ず、ボコボコと沸騰する訳ではありません。

お礼

回答ありがとうございます。液体内部でも常に蒸発は起こっているが大気圧によってすぐさま押し固められてしまうため、見た目には液体内部から蒸発していないように見えるって概念でいいのですか？