Per definizione, la tensione di vapore è la quantità di pressione all’interno di un vapore o di un gas quando la sostanza è in uno stato di equilibrio. In altre parole, quando un liquido o un solido si trova in un contenitore chiuso e alcune molecole evaporano mentre altre ritornano allo stato liquido o solido, la pressione che può essere misurata all’interno di quel contenitore è relativa al vapore. La pressione di vapore è espressa in termini di atmosfere (atm) e può essere influenzata da variazioni di temperatura, dimensioni del contenitore e forza del legame molecolare.
Quando l’acqua si trasforma in vapore e il vapore viene intrappolato in un contenitore, la pressione del vapore acqueo aumenterà fino a raggiungere un punto di equilibrio. A quel punto, la velocità di evaporazione è uguale alla velocità di condensazione. In altre parole, quando il vapore viene catturato in un’area chiusa, l’aumento di temperatura derivante da un aumento del vapore porta alla condensazione all’interno del contenitore. Le molecole d’acqua sono intrappolate all’interno delle pareti del contenitore e non possono sfuggire. Di conseguenza, le molecole iniziano a scontrarsi, legarsi e tornare allo stato liquido.
All’aumentare della temperatura, aumenta anche la velocità di evaporazione. Le molecole continueranno ad evaporare fino al raggiungimento del punto di equilibrio. Il punto di equilibrio è anche noto come pressione di vapore di saturazione, perché il vapore è completamente saturo. Il processo di condensazione inizia una volta raggiunto il punto di equilibrio.
Anche la dimensione del contenitore in cui viene trattenuto il vapore influisce sulle variazioni di pressione. Più vapore c’è all’interno di un’area contenuta, più pressione c’è all’interno di quella stessa area. Per esempio, immagina una folla crescente di persone stipate in una piccola stanza. Man mano che più persone entrano nella stanza, le persone si avvicineranno, perché le dimensioni della stanza non cambiano. Nel caso del vapore, più molecole entrano in un contenitore, più le molecole si avvicinano e più aumenta la pressione del vapore.
Oltre alle variazioni di temperatura e alle costrizioni dello spazio, il tipo di legami nella struttura molecolare può determinare se la pressione del vapore sarà relativamente alta o bassa. Fondamentalmente, più è facile che si formino i legami, più rapida sarà la velocità di condensazione e, quindi, il punto di equilibrio avverrà in tempi relativamente brevi. Se lo stato di equilibrio viene raggiunto rapidamente, la tensione di vapore sarà relativamente bassa. In alternativa, se i legami sono deboli, la molecola si legherà lentamente. Ci vorrà più tempo perché la velocità di evaporazione eguagli la velocità di condensazione e la molecola avrà un’elevata pressione di vapore.