Question

傍心

化学の質問です。

なぜ蒸発は起こるのか？ということを調べていたのですが、「分子の中には沸点に達していなくても、ものすごく激しく運動しているものがいるから、そいつが液面から出ていく」と書いてありました。

でももしそうなら、気液平衡のはなしを考える時に(添付画像です)もしかしたらまれに1分子も蒸発してこないということがありえるということですか？😭
でもそんなわけないですよね、、

私の考え方の抜けている、とか間違っているところを教えていただきたいです。よろしくお願い致します。😭

2                     て/び8と、

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Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

tomato-juice

蒸発や凝縮が起こる理由は、分子運動が関係しています。

液体として存在する際、分子運動の中で分子同士が衝突することがあります。この時、水面に向かって動く分子の中に、大きなエネルギーを持ち激しく運動する分子と、あまりエネルギーを持たない緩やかに動く分子があり、前者の激しく運動する分子が水面を飛び出すことで蒸発が起こります。液体の温度が上がれば、大きなエネルギーを持つ分子の割合が多くなったり、水面に向かって動く分子の数が同じ時間の中でも多くなったりすることで、蒸発速度が上がります。

気体として存在する際も、分子は運動をしています。ここで、水面に向かって飛んだ分子が液体になることで凝縮が起こります。凝縮速度は、水面に向かって動く分子の数によって変わります。気体の圧力は、分子の衝突する数を意味しているため、圧力が高くなることで凝縮速度は上がります。気体の状態方程式を見てみると、圧力は温度や濃度によっても変化することがわかります。

よって、気液平衡は、分子の運動によって起こります。
密閉された容器に液体を入れると、真空状態では水面に向かって動く分子が無いため凝縮速度は0。蒸発した分子が増えていくと、気体として存在する分子の数(物質量)が増えるため圧力が高くなり凝縮が始まります。蒸発速度と凝縮速度が一致すれば、気液平衡になります。