Sự bay hơi hóa học trong những gì nó bao gồm, các ứng dụng và ví dụ

các bay hơi hóa học là quá trình các phân tử của chất lỏng được tách ra khỏi bề mặt của nó và chuyển sang trạng thái khí. Đó là một quá trình hấp thụ năng lượng, và do đó, là phản ứng nhiệt. Các phân tử gần bề mặt chất lỏng làm tăng động năng của chúng để bay hơi.

Do sự gia tăng năng lượng này, các lực liên kết hoặc lực hút liên phân tử giữa các phân tử này suy yếu và thoát khỏi pha lỏng sang pha khí. Trong trường hợp không có biên giới nơi các phân tử khí hồi sinh để xâm nhập vào chất lỏng một lần nữa, tất cả điều này cuối cùng sẽ bốc hơi hoàn toàn.

Không giống như đun sôi, bay hơi có thể diễn ra ở bất kỳ nhiệt độ nào trước khi chất lỏng sôi. Hiện tượng này là lý do tại sao nó có thể được nhìn thấy phát ra hơi nước từ các khu rừng, khi tiếp xúc với không khí lạnh, ngưng tụ các giọt nước siêu nhỏ tạo cho chúng màu trắng.

Ngưng tụ là một quá trình ngược lại có thể hoặc không thể thiết lập trạng thái cân bằng với sự bay hơi xảy ra trong chất lỏng.

Có các yếu tố ảnh hưởng đến sự bay hơi, chẳng hạn như: tốc độ của quá trình hoặc số lượng phân tử có thể bay hơi từ chất lỏng; bản chất hoặc loại chất lỏng; Nhiệt độ mà chất lỏng tiếp xúc, hoặc nếu nó ở trong một hộp kín hoặc mở tiếp xúc với môi trường.

Một ví dụ khác về sự bay hơi hóa học xảy ra trong cơ thể chúng ta: khi đổ mồ hôi, một phần chất lỏng mồ hôi bay hơi. Sự bốc hơi của mồ hôi để lại cảm giác lạnh lẽo trong cơ thể do làm mát bay hơi.

Chỉ số

• 1 bay hơi bao gồm những gì??
  • 1.1 Lực kết dính
• 2 yếu tố liên quan đến bay hơi hóa học
  • 2.1 Bản chất của chất lỏng
  • 2.2 Nhiệt độ
  • 2.3 Đóng hoặc mở container
  • 2.4 Nồng độ các phân tử bay hơi
  • 2.5 Diện tích bề mặt áp suất và chất lỏng
• 3 ứng dụng
  • 3.1 Làm mát bay hơi
  • 3.2 Sấy vật liệu
  • 3.3 Sấy chất
• 4 ví dụ
• 5 tài liệu tham khảo

Sự bay hơi bao gồm những gì??

Nó bao gồm khả năng hoặc tính chất của các phân tử nằm trên bề mặt chất lỏng để biến thành hơi. Từ quan điểm nhiệt động lực học, sự hấp thụ năng lượng là cần thiết để bay hơi xảy ra.

Sự bay hơi là một quá trình xảy ra trong các phân tử nằm ở cấp độ bề mặt tự do của chất lỏng. Điều kiện năng lượng của các phân tử tạo nên chất lỏng là nền tảng cho sự thay đổi từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí.

Động năng hoặc năng lượng là sản phẩm của sự chuyển động của các hạt trong cơ thể, là cực đại ở trạng thái khí.

Lực lượng kết dính

Để các phân tử này thoát ra khỏi pha lỏng, chúng phải tăng động năng để chúng có thể bay hơi. Với sự gia tăng của động năng, lực kết dính của các phân tử gần bề mặt chất lỏng bị giảm đi.

Sức mạnh của sự gắn kết là thứ tạo ra sức hút phân tử, giúp giữ các phân tử lại với nhau. Sự bay hơi đòi hỏi sự đóng góp của năng lượng được cung cấp bởi các hạt của môi trường xung quanh để giảm lực nói.

Quá trình bay hơi ngược được gọi là ngưng tụ: các phân tử ở trạng thái khí trở lại pha lỏng. Nó xảy ra khi các phân tử ở trạng thái khí va chạm với bề mặt chất lỏng và bị giữ lại trong chất lỏng.

Cả sự bay hơi, như độ nhớt, sức căng bề mặt, trong số các tính chất hóa học khác, là khác nhau đối với mỗi chất lỏng. Sự bay hơi hóa học là một quá trình phụ thuộc vào loại chất lỏng trong số các yếu tố khác được trình bày chi tiết trong phần sau.

Các yếu tố liên quan đến bay hơi hóa học

Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bay hơi, ủng hộ hoặc ức chế quá trình này. Đây là loại chất lỏng, nhiệt độ, sự hiện diện của dòng không khí, độ ẩm môi trường, trong số nhiều yếu tố khác.

các bản chất của chất lỏng

Mỗi loại chất lỏng sẽ có lực kết dính hoặc lực hút riêng tồn tại giữa các phân tử cấu thành nó. Trong các chất lỏng nhờn như dầu, sự bay hơi thường xảy ra với tỷ lệ nhỏ hơn so với các chất lỏng dạng nước.

Ví dụ, trong nước, các lực kết dính được biểu diễn bằng các cầu hydro được thiết lập giữa các phân tử của chúng. Các nguyên tử H và O tạo thành một phân tử nước được liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị có cực.

Oxy có độ âm điện cao hơn hydro, giúp phân tử nước dễ dàng thiết lập liên kết hydro với các phân tử khác.

Nhiệt độ

Nhiệt độ là một yếu tố ảnh hưởng đến động năng của các phân tử đang hình thành các chất lỏng và khí. Có một động năng tối thiểu cần thiết để các phân tử thoát ra khỏi bề mặt chất lỏng.

Ở nhiệt độ thấp, phần các phân tử của chất lỏng có đủ động năng để chúng có thể bay hơi là nhỏ. Điều đó có nghĩa là, ở nhiệt độ thấp, sự bay hơi mà chất lỏng thể hiện sẽ ít hơn; và do đó, sự bốc hơi sẽ chậm hơn.

Ngược lại, sự bốc hơi sẽ tăng lên khi nhiệt độ tăng. Với sự gia tăng của nhiệt độ cũng sẽ làm tăng tỷ lệ các phân tử của chất lỏng thu được động năng cần thiết để bay hơi.

Đóng hoặc mở container

Sự bay hơi hóa học sẽ khác nhau tùy thuộc vào việc thùng chứa chất lỏng được đóng hay mở tiếp xúc với không khí.

Nếu chất lỏng ở trong một hộp kín, các phân tử bay hơi nhanh chóng trở lại chất lỏng; nghĩa là, chúng ngưng tụ khi va chạm với đường viền vật lý, chẳng hạn như tường hoặc nắp.

Một trạng thái cân bằng động được thiết lập trong bình kín giữa quá trình bay hơi mà chất lỏng trải qua quá trình ngưng tụ.

Nếu bình chứa mở, chất lỏng có thể bị bay hơi liên tục thậm chí đến tổng của nó tùy thuộc vào thời gian tiếp xúc với không khí. Trong một thùng chứa mở, không có cơ hội cho sự cân bằng giữa bay hơi và ngưng tụ được thiết lập.

Khi thùng chứa mở, chất lỏng tiếp xúc với môi trường tạo điều kiện cho sự khuếch tán của các phân tử bay hơi. Ngoài ra, các dòng không khí thay thế các phân tử bay hơi thay thế chúng bằng các khí khác (chủ yếu là nitơ và oxy).

Nồng độ các phân tử bay hơi

Nồng độ tồn tại trong pha khí của các phân tử bay hơi cũng được xác định. Quá trình bay hơi này sẽ giảm khi có nồng độ cao của chất bay hơi trong không khí hoặc môi trường.

Ngoài ra khi có nồng độ cao của các chất bay hơi khác nhau trong không khí, tốc độ bay hơi của bất kỳ chất nào khác sẽ giảm.

Nồng độ các chất bay hơi này xảy ra chủ yếu trong những trường hợp không có sự tuần hoàn đầy đủ của không khí.

Áp suất và diện tích bề mặt của chất lỏng

Nếu có ít áp lực lên các phân tử trên bề mặt chất lỏng, sự bay hơi của các phân tử này sẽ được ưa chuộng hơn. Diện tích bề mặt tiếp xúc của chất lỏng với không khí càng rộng, sự bay hơi càng nhanh.

Ứng dụng

Làm mát bay hơi

Rõ ràng là chỉ có các phân tử chất lỏng làm tăng động năng của chúng mới thay đổi pha lỏng thành pha khí. Đồng thời, trong các phân tử của chất lỏng không thoát ra, có sự giảm động năng với sự giảm nhiệt độ.

Nhiệt độ của chất lỏng vẫn được bảo quản trong giai đoạn này giảm dần, nguội đi; Quá trình này được gọi là làm mát bay hơi. Hiện tượng này cho phép giải thích tại sao chất lỏng không bay hơi khi làm mát có thể hấp thụ nhiệt từ môi trường xung quanh.

Như đã đề cập ở trên, quá trình này cho phép điều chỉnh nhiệt độ cơ thể của cơ thể chúng ta. Quá trình làm mát bay hơi này cũng được sử dụng để làm mát môi trường thông qua việc sử dụng các thiết bị làm mát bay hơi.

Sấy vật liệu

-Sự bay hơi ở cấp độ công nghiệp được sử dụng để sấy các vật liệu đa dạng được làm bằng vải, giấy, gỗ, trong số những thứ khác.

-Quá trình bay hơi cũng phục vụ để tách các chất hòa tan như muối, khoáng chất, trong số các chất hòa tan khác của dung dịch lỏng.

-Bốc hơi được sử dụng để làm khô đồ vật, mẫu.

-Cho phép thu hồi nhiều chất hoặc sản phẩm hóa học.

Làm khô các chất

Quá trình này rất cần thiết cho việc làm khô các chất trong một số lượng lớn các phòng thí nghiệm y sinh và nghiên cứu nói chung.

Có các thiết bị bay hơi ly tâm và quay được sử dụng để tối đa hóa việc loại bỏ dung môi của một số chất cùng một lúc. Trong các thiết bị này hoặc thiết bị đặc biệt được cô đặc, các mẫu bị từ từ hút chân không trong quá trình bay hơi.

Ví dụ

-Một ví dụ về sự bay hơi hóa học xảy ra trong cơ thể con người khi quá trình đổ mồ hôi được trình bày. Mồ hôi bốc hơi, cơ thể có xu hướng hạ nhiệt và nhiệt độ cơ thể giảm.

Quá trình bay hơi mồ hôi và làm mát cơ thể sau đó góp phần điều hòa nhiệt độ cơ thể.

-Việc sấy quần áo cũng được thực hiện nhờ quá trình bay hơi nước. Quần áo được đặt sao cho dòng không khí thay thế các phân tử khí và do đó có nhiều sự bay hơi hơn. Cũng ảnh hưởng ở đây nhiệt độ hoặc nhiệt độ của môi trường và áp suất khí quyển.

-Trong sản xuất các sản phẩm đông khô được lưu trữ và bán khô, chẳng hạn như sữa bột, thuốc, trong số những người khác, bay hơi cũng xảy ra. Tuy nhiên, sự bay hơi này được thực hiện trong chân không chứ không phải do sự gia tăng nhiệt độ.

Ví dụ khác.

Tài liệu tham khảo

1. Hóa học LibreTexts. (Ngày 20 tháng 5 năm 2018). Bay hơi và ngưng tụ. Lấy từ: chem.libretexts.org
2. Jimenez, V. và Macarulla, J. (1984). Sinh lý hóa lý. (6^tôi. chủ biên). Madrid: Interamericana
3. Whites, K., Davis, R., Peck M. và Stanley, G. (2008). Hóa học (8^ava. chủ biên). Học tập CENGAGE: Mexico.
4. Wikipedia. (2018). Bốc hơi Lấy từ: https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation
5. Fennel J. (2018). Bốc hơi là gì? - Định nghĩa & ví dụ. Học tập. Lấy từ: học.com
6. Malesky, Mallory. (Ngày 16 tháng 4 năm 2018). Ví dụ về bay hơi và chưng cất. Kinh dị. Lấy từ: sciences.com