La presión ejercida por un vapor en equilibrio termodinámico con su(s) fase(s) condensada(s) a una temperatura dada en un sistema cerrado; suele llamarse presión de vapor de equilibrio (o de vapor saturado) para una sustancia pura.

Principio

En equilibrio, el potencial químico de la especie en las fases condensada y vapor es igual; la presión de vapor depende fuertemente de la temperatura y para las fronteras de fase está gobernada por relaciones como Clausius–Clapeyron para transiciones de primer orden. En mezclas, las presiones parciales siguen comportamientos tipo Dalton y Raoult con desviaciones.

Demostración

Un recipiente cerrado parcialmente lleno de un líquido volátil alcanza una presión estable sobre el líquido; medir la presión a una temperatura conocida da la presión de vapor de la sustancia. La ebullición ocurre cuando la presión de vapor iguala la presión ambiente.

Aplicación incorrecta

Usar valores de presión de vapor medidos en sistemas cerrados y puros para predecir evaporación en sistemas abiertos o fluidos sin tener en cuenta la eliminación por convección; confundir presión de vapor con presión parcial de un componente que se evapora en una mezcla o con saturación en condiciones transitorias fuera de equilibrio.

Consecuencia

Conocer la presión de vapor permite predecir tasas de evaporación, puntos de ebullición a una presión dada, volatilidad y contribución a la concentración en fase gaseosa; es central para destilación, diagramas de fase y consideraciones de seguridad de líquidos inflamables.

Inversión

Una sustancia con presión de vapor despreciable a la temperatura considerada se comporta como efectivamente no volátil (por ejemplo muchas sales y sólidos) y no forma una fase vapor apreciable bajo esas condiciones.

Límite

La definición se aplica a condiciones de equilibrio y a fases separables en una fase condensada y una vapor. No se aplica claramente en regímenes supercríticos donde no existen líquido y vapor separados, en mezclas fuertemente no ideales sin corrección por coeficientes de actividad, ni en estados metaestables donde no se establece el equilibrio.

Tensión semántica

Tensión entre presión de vapor (propiedad de equilibrio) y flujo instantáneo de evaporación o presión parcial en sistemas abiertos dinámicos; también entre presión de vapor y fugacidad cuando hay que tratar la no idealidad.

Síntesis

La presión de vapor es la presión de equilibrio que ejerce una sustancia en fase gaseosa sobre su fase condensada a una temperatura dada; determina la volatilidad y el comportamiento de fase, pero debe aplicarse con cuidado fuera de contextos cerrados y de equilibrio y corregirse por no idealidades en mezclas o en regímenes supercríticos.