沸点

化学

2022

我们解释了沸点是什么以及它是如何计算的。沸点的例子。熔点和冰点。

在常压(1个大气压)下,水的沸点为100℃。

沸点是多少?

沸点是 温度 其中 压力 蒸汽来自 液体 (在一定温度下,封闭系统中气相对液相施加的压力)等于液体周围的压力。当这种情况发生时,液体变成气体。

沸点是一种强烈依赖于环境压力的特性。与我们将其置于较低压力下相比,承受非常高压力的液体具有更高的沸点,也就是说,当它承受高压时,它需要更长的时间才能蒸发。由于这些沸点变化,IUPAC 定义了标准沸点:它是液体在 1 巴压力下变成蒸汽的温度。

重要的一点是物​​质的沸点不能无限增加。当我们升高液体的温度以超过其沸点并继续升高时,我们会达到一个称为“临界温度”的温度。临界温度是气体不能通过增加压力转变成液体,即不能液化的温度。在此温度下,没有确定的液相或气相。

每种物质的沸点不同。这种性质取决于分子质量 物质 以及它呈现的分子间力的类型(氢键、永久偶极子、诱导偶极子),这又取决于物质是极性共价还是非极性共价(非极性)。

当一种物质的温度低于其沸点时,只有它的一部分 分子 位于其表面将有 活力 足以打破液体的表面张力并逃逸到气相中。另一方面,当向系统提供热量时,热量会增加。 系统的(系统粒子的无序倾向)。

沸点是如何计算的?

使用 Clausius-Clapeyron 方程,可以表征由单个组件组成的系统的相变。该方程可用于计算物质的沸点,其应用如下:

在哪里:

P1 是等于 1 bar 的压力,或大气压 (0.986923 atm)

T1 是组件的沸点(沸点),在 1 巴 (P1) 的压力下测量,以开氏度 (K) 表示。

P2 是以巴或大气压表示的组分的蒸气压。

T2 是测量蒸气压 P2 时的组件温度(以开尔文度数表示)。

𝚫H 是焓变 汽化 正在计算的温度范围内的平均值。它以 J/mol 或等效的能量单位表示。

R 是等效于 8.314 J / Kmol 的气体常数

ln 是自然对数

沸点(沸点)T1清零

沸点的例子

在常压条件 (1 atm) 下,一些已知和记录的沸点如下:

  • : 100 ºC
  • 氦气:-268.9 ºC
  • 氢气:-252.8 ºC
  • 钙:1484 ºC
  • 铍:2471 ºC
  • 硅:3265 ºC
  • 石墨形式的碳:4827 ºC
  • 硼:3927 ºC
  • 钼:4639 ºC
  • 锇:5012 ºC
  • 钨:5930 ºC

熔点

熔点是物质从固态变为液态的温度。

固体变成液体的温度称为熔点,在固-液相转变过程中,温度保持恒定。在这种情况下,向系统提供热量,直到其温度升高到足以使系统 移动 他的 粒子 在固体结构中较大,这导致它们分离并流向液相。

熔点也取决于压力,并且通常等于物质的凝固点(当足够冷却时液体变成固体)对于大多数 物质.

冰点

凝固点与熔点相反,即液体收缩,其颗粒失去运动并获得 结构体 更硬,抗变形和形状记忆(独特的物质 固体状态)。也就是说,它是液体变成固体的温度。合并需要提供 热量能量 到系统,而冷冻需要去除热能(冷却)。

另一方面,冰点也取决于压力。一个例子是当水被冷却到 0ºC 到 1 个大气压的温度时,当它冻结并变成冰时会发生什么。如果将其冷却到与 1 个大气压非常不同的压力,则结果可能会大不相同,例如,如果压力高得多,则可能需要一段时间才能冻结,因为其凝固点会降低。

水的熔点和沸点

在测量物质的熔点和沸点时,通常使用水作为标准。一般而言,在常压下,其沸点为 100ºC,熔点为 0ºC(在冰的情况下)。在以下情况下,这可能会有很大差异 有其他物质溶解在其中,液体或固体,如海水,富含盐分,改变其物理和化学性质。

压力的影响也非常明显。众所周知,在 1 个大气压下,水的沸点为 100 ºC,但将其升至 0.06 个大气压,我们会惊讶地发现沸腾发生在 0 ºC(而不是结冰)。

!-- GDPR -->