¿Por qué los diferentes tipos de alcohol se vaporizan a ritmos diferentes?

Guardar

Stockbyte/Stockbyte/Getty Images

Como grupo, los alcoholes tienden a tener valores de presión de vapor relativamente bajos en comparación con los disolventes más volátiles tales como el éter. La presión de vapor, la presión de un líquido cuando se produce la evaporación, está directamente relacionada con las tasas de evaporación. Menores presiones de vapor conducen a una menor evaporación, y por lo tanto los alcoholes tienden a evaporarse lentamente. Sin embargo, hay diferencias pronunciadas entre los diversos alcoholes, debido a las diferencias en sus estructuras moleculares.

Los efectos moleculares sobre la presión del vapor

Las moléculas que salen de un líquido durante el proceso de evaporación producen presión de vapor. Cuando las moléculas se evaporan, se someten a un cambio de fase de líquido a gas, y por lo tanto, cuanto más fácilmente las moléculas dejen el líquido, más rápidamente se evaporarán y ejercerán más presión de vapor. Los diferentes líquidos tienen diferentes presiones de vapor debido a que algunas sustancias se vaporizan más fácilmente que otras. Esto a su vez está relacionado con lo bien que las moléculas de una sustancia se unen unas con otras, mientras están en la fase líquida.

Las fuerzas Van der Waals

Las diversas atracciones relativamente débiles que tienden a causar que las moléculas en un líquido permanezcan juntas se conocen colectivamente como fuerzas de Van der Waals. Éstas son a menudo debido a las fuerzas de London. Las fuerzas de London se producen cuando los electrones en las moléculas cambian de posición ligeramente por lo que algunas partes de cada una se convierte temporal y ligeramente positiva y otras partes ligeramente negativas. Las partes negativas de una molécula son atraídas a las partes positivas de la otra, por lo que las moléculas se acercan.

Diferencias entre los alcoholes

Por definición, un alcohol es una molécula orgánica que contiene al menos un grupo de oxígeno/hidrógeno (-OH), y así todos los alcoholes tendrán este grupo. Sin embargo, el resto de un alcohol se hace típicamente de una cadena compuesta por átomos de carbono e hidrógeno. Cuanto más larga sea esta cadena, más átomos habrá, los cuales podrán adquirir carga positiva y negativa y mantenerse unidos a través de fuerzas de London. Basado en esto, tiene sentido predecir que los alcoholes con cadenas más largas (es decir, más carbonos) se evaporarán más lentamente.

Algunos ejemplos

Basándote en el número de átomos de carbono en una molécula del alcohol, es posible predecir la velocidad de evaporación relativa. El alcohol metanol, con un solo carbono, debe tener evaporación relativamente rápida en comparación con el etanol, que tiene dos carbonos, que a su vez debe ser más rápido que el butanol, que tiene cuatro. Las tasas de evaporación de disolventes se pueden comparar con respecto al éter, que al que se le da un valor de 1, y donde un valor más alto significa más lenta evaporación. En esta escala, el factor de evaporación relativo del metanol es 6,3, mientras que el del etanol es 8,3, y del alcohol butil es de 33, de acuerdo con la teoría.