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Concept
Équilibre liquide-vapeur
Résumé
L'équilibre liquide-vapeur est un état dans lequel un liquide et sa vapeur (phase gazeuse) sont en équilibre, c'est-à-dire qu'il y a autant de vaporisation (transformation du liquide au gaz) que de liquéfaction (transformation du gaz au liquide) à l'échelle moléculaire. À l'échelle macromoléculaire on n'observe donc aucun changement dans le temps. Un corps pur à l'équilibre liquide-vapeur est généralement qualifié de fluide saturé.
Pour un composé chimique pur, cela implique qu'il est à son point d'ébullition. La notion de « fluide saturé » inclut le liquide saturé (sur le point de se vaporiser), le mélange liquide-vapeur saturé et la vapeur saturée (sur le point de se liquéfier).
À l'équilibre liquide-vapeur, un mélange liquide aura une vapeur d'équilibre dont la composition (concentrations ou pressions partielles des gaz) dépend de la composition du liquide (concentration de chaque composé dans le liquide) et de la température. L'inverse est aussi vrai : si un mélange de vapeurs est en équilibre avec sa phase liquide, alors la composition du liquide sera déterminée par la composition des vapeurs et la température. Ces données de l'équilibre liquide-vapeur peuvent être déterminées expérimentalement, ou calculées approximativement grâce à des modèles comme la loi de Raoult, la loi de Dalton et la loi de Henry.
Ces données sont primordiales dans la construction de colonnes de distillation, tout particulièrement la distillation fractionnée, spécialité du génie chimique. La distillation est un procédé utilisé pour séparer (totalement ou partiellement) les composés d'un mélange en portant à ébullition (vaporisation) puis en refroidissant (liquéfaction) le mélange. Elle se base sur la différence de concentration des composés entre la phase liquide et la phase gazeuse.
Dans les mélanges contenant au moins deux composés, les concentrations sont souvent exprimées en fractions molaires. La fraction molaire d'un composé dans une phase (liquide ou gaz) est le nombre de moles (ou quantité) de ce composé dans la phase divisé par le nombre de total de moles de tous les composés dans cette même phase.
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Proximité ontologique
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