Różnica między temperaturą wrzenia a parowaniem

The kluczowa różnica między temperaturą wrzenia a parowaniem jest to parowanie odbywa się na powierzchni cieczy, podczas gdy temperatura wrzenia to temperatura, w której parowanie zachodzi z masy cieczy.

Parowanie z cieczy w celu wytworzenia pary może odbywać się na dwa sposoby. Jednym ze sposobów jest wytwarzanie pary w punkcie wrzenia. W drugim sposobie odparowywanie odbywa się poniżej temperatury wrzenia; nazywamy to parowaniem. Chociaż oba procesy wytwarzają cząsteczki w stanie pary, sposób ich wytwarzania jest inny.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest temperatura wrzenia
3. Co to jest odparowywanie
4. Porównanie obok siebie - temperatura wrzenia vs odparowywanie w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest punkt wrzenia?

Po prostu temperatura wrzenia oznacza temperaturę, w której ciecz lub rozpuszczalnik zacznie wrzeć. Możemy to zdefiniować dla stałego ciśnienia; zwykle ciśnienie atmosferyczne. Innymi słowy, jest to temperatura, w której ciecz zaczyna parować. Dlatego w tej temperaturze prężność pary jest równa ciśnieniu atmosferycznemu.

Po pierwsze, na temperaturę wrzenia substancji ma wpływ wiele czynników. Na czynniki zewnętrzne wpływa na to temperatura atmosferyczna. Na przykład ciecz w próżni ma niższą temperaturę wrzenia niż normalne ciśnienie atmosferyczne. Podobnie ciecz pod wysokim ciśnieniem będzie miała względnie wyższą temperaturę wrzenia.

Determinanty

Ponadto właściwości chemiczne i fizyczne samej cieczy również wpływają na temperaturę wrzenia. Na przykład, jeśli masa cząsteczkowa cząsteczek w cieczy jest wyższa, będzie ona miała wyższą temperaturę wrzenia w porównaniu do cieczy mającej związki o niższej masie cząsteczkowej. Wiązania chemiczne wpływają również na temperaturę wrzenia. Alkohol będzie miał wyższą temperaturę wrzenia w porównaniu z odpowiednim alkanem. Powodem tego jest obecność wiązań wodorowych między cząsteczkami alkoholu. Alkany nie mają silnych wiązań wodorowych; raczej będą mieli słabe interakcje Van der Waalsa. Dlatego energia wymagana do zerwania silnych wiązań jest większa w alkoholach, co zwiększa ich temperaturę wrzenia.

Rysunek 01: Punkt wrzenia wody

Oprócz tego, temperatury wrzenia są przydatne do oddzielania każdej substancji z mieszaniny. Techniką, której używamy do tego celu, jest destylacja. Jest to również podstawa destylacji ropy naftowej. Tam ropa naftowa zawiera dużą liczbę węglowodorów o różnej liczbie atomów węgla. Niektóre mają łańcuchy proste, niektóre rozgałęzione, a niektóre aromatyczne. Dlatego ich temperatury wrzenia różnią się od siebie. Jednak trudno jest izolować każdą cząsteczkę osobno, ponieważ ich temperatury wrzenia zmieniają się w niewielkich ilościach. Można je jednak do pewnego stopnia oczyścić. Dlatego w destylacji ropy naftowej możemy rozdzielać cząsteczki o mniejszej masie cząsteczkowej w zakresie temperatur.

Co to jest odparowywanie?

Parowanie to proces zmiany cieczy w jej fazę parowania. Używamy słowa „odparowanie”, szczególnie gdy odparowanie następuje z powierzchni cieczy. Odparowanie cieczy może również nastąpić w punkcie wrzenia, w którym następuje odparowanie z całej masy cieczy. Ale nie nazywamy to parowaniem.

Rysunek 02: Parowanie jest procesem powierzchniowym

Ponadto na parowanie mogą wpływać różne czynniki, takie jak stężenie innych substancji w powietrzu, powierzchnia, ciśnienie, temperatura substancji, gęstość, szybkość przepływu powietrza itp..

Jaka jest różnica między temperaturą wrzenia a parowaniem?

Temperatura wrzenia substancji to temperatura, w której prężność pary cieczy jest równa ciśnieniu otaczającemu ciecz, a ciecz zamienia się w parę. Natomiast parowanie to proces zmiany cieczy w jej fazę parowania. Stąd kluczowa różnica między temperaturą wrzenia a parowaniem polega na tym, że parowanie zachodzi na powierzchni cieczy, podczas gdy w temperaturze wrzenia parowanie zachodzi z całej masy cieczy. W tym przypadku odparowanie określonej cieczy ma miejsce poniżej temperatury wrzenia.

Co więcej, w temperaturze wrzenia ciecz tworzy bąbelki i nie dochodzi do tworzenia się bąbelków podczas parowania. Jest to zatem zauważalna różnica między temperaturą wrzenia a parowaniem. Ponadto, w temperaturze wrzenia cząsteczki dostarczają ciepło, a energia ta jest wykorzystywana do tworzenia oparów. Ale w parowaniu zewnętrzne ciepło nie jest dostarczane. Przeciwnie, cząsteczki otrzymują energię, gdy zderzają się ze sobą, i ta energia jest wykorzystywana do ucieczki do stanu pary. Dlatego jest to znacząca różnica między temperaturą wrzenia a parowaniem.

Poniżej znajduje się infografika na temat różnicy między temperaturą wrzenia a parowaniem, która zestawia wszystkie te różnice.

Podsumowanie - punkt wrzenia a parowanie

Temperatura wrzenia to temperatura, w której następuje odparowanie, gdy dostarczamy cieczy zewnętrzną energię cieplną. Jednak parowanie jest spontanicznym procesem, w którym nie dostarczamy żadnej energii zewnętrznej. Podsumowując, kluczową różnicą między temperaturą wrzenia a parowaniem jest to, że parowanie odbywa się na powierzchni cieczy, podczas gdy temperatura wrzenia to temperatura, w której parowanie zachodzi z całej masy cieczy.

Odniesienie:

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. „Definicja temperatury wrzenia w chemii”. ThoughtCo, 24 grudnia 2018 r. Dostępne tutaj  
2. Libretexts. „12.4: Parowanie i kondensacja.” Chemistry LibreTexts, National Science Foundation, 26 listopada 2018. Dostępne tutaj  

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. ”Kochendes wasser02” Autor: Markus Schweiss - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
2. ”6083629546” Tristana Schmurra (CC BY 2.0) przez Flickr