Equazione di Antoine: teoria e applicazioni

L’equazione di Antoine è una relazione fondamentale nella chimica fisica che permette di calcolare la tensione di vapore di una sostanza in funzione della temperatura. Derivata dall’equazione di Clausius-Clapeyron, essa offre un metodo preciso per determinare la tensione di vapore di liquidi e solidi.

L’equazione di Clausius-Clapeyron viene utilizzata dai chimici per calcolare la tensione di vapore di una sostanza a una determinata temperatura, nota la tensione di vapore ad un’altra temperatura e noto il ΔH del relativo passaggio di stato (solido-vapore o liquido-vapore).

La forma dell’equazione di Antoine è log P = A – (B/T+C), dove A, B e C rappresentano i coefficienti di Antoine, variabili da sostanza a sostanza e con valori diversi a seconda del passaggio di stato considerato. Questa equazione si è dimostrata accurata per la maggior parte delle sostanze volatili con tensione di vapore oltre i 10 Torr.

L’equazione di Antoine può essere espressa anche in funzione della temperatura e assume la forma: T = (B/A – log P) – C. Inoltre, esiste una forma più semplice in cui compaiono solo due coefficienti, utile per diverse applicazioni pratiche.

I coefficienti di Antoine sono differenti a seconda che si tratti di tensioni di vapore alla temperatura al di sotto della temperatura di ebollizione o al di sopra di essa. Ad esempio, per l’etanolo al di sotto della sua temperatura di ebollizione (78.32 °C), i coefficienti sono A = 8.20417; B = 1642.89; C = 230.300. Utilizzando l’equazione di Antoine si calcola la tensione di vapore e si ottiene il risultato di 759.98 mm Hg. Al di sopra della temperatura di ebollizione, con coefficienti diversi, si otterrebbe una tensione di vapore di 761.03 mm Hg per lo stesso etanolo.

In conclusione, l’equazione di Antoine rappresenta uno strumento fondamentale per la determinazione accurata delle tensioni di vapore delle sostanze, svolgendo un ruolo cruciale in vari campi della chimica e dell’ingegneria.