Definition des Siedepunkts

Candela Rocío Barbisan | Nov. 2021
Chemieingenieur

Es ist ein Begriff, den wir im Allgemeinen damit verbunden haben, da es zum Beispiel Routine ist, Wasser für Tee zu erhitzen. Nun, die Prozesse des Verdampfens oder Siedens und Verschmelzens sind physikalische Veränderungen, die von Bedeutung sind und die uns ständig umgeben.

Bei diesen Prozessen verändert sich die chemische Zusammensetzung der Materie nicht, sondern nur erfährt Veränderungen seines Aggregatzustandes, die in der Natur bekanntlich sind: Gas, Flüssigkeit und fest.

Denken wir daran, wann wir im Sommer am Strand ans Meer gehen. Wenn wir uns dann der Sonneneinstrahlung aussetzen, trocknen wir uns selbst aus. Hier erfolgt die Verdampfung von Wasser, aus der flüssigen Phase wird es zu Dampf. Dies geschieht zu einem bestimmten Zeitpunkt Temperatur den Druck gegeben.

Wenn wir eine Flüssigkeit in einen offenen Behälter geben und erhitzen, sehen wir in ähnlicher Weise, dass zunächst nur einige Teilchen die Kinetische Energie genug, um sich von der Oberfläche zu trennen, um Dampf zu bilden. Wenn wir mehr Wärme abgeben, steigen tendenziell mehr Partikel von der Oberfläche auf und erzeugen mehr Dampf, bis schließlich die gesamte Flüssigkeitsmischung verdampft ist. Dies liegt daran, dass der Container offen ist. Wenn der Container geschlossen wäre, hätten wir einen anderen Fall, bei dem a Gleichgewicht zwischen flüssiger Phase und gasförmiger Phase. Zunächst lösen sich die Partikel aus dem Sinus der Flüssigkeit. Wenn wir die abgegebene Wärmemenge erhöhen, gelangen mehr Partikel in die Gasphase, aber auf die gleiche Weise Kollisionen zwischen ihnen nehmen zu, wodurch einige in die Flüssigkeit zurückkehren, bis ein Gleichgewicht erreicht ist, in dem das Geschwindigkeit wieder flüssig und aussteigen von ihm ist das gleiche.

Wenn wir beobachten, dass eine Flüssigkeit zu kochen beginnt und sich unter der Oberfläche Blasen bildet, wissen wir, dass der Dampfdruck in diesem Moment gleich dem Luftdruck. Nun, was ist Dampfdruck? Es ist der Druck, den der Dampf im Gleichgewicht mit der Flüssigkeit ausübt, und zeigt die Leichtigkeit an, mit der die Substanz verdampft. Beim geschlossenen Behälter stellt sich das Gleichgewicht, über das wir sprechen, bei Dampfdruck ein.

Der "Siedepunkt" ist also die Temperatur, bei der ein flüssiger Stoff seinen Dampfdruck dem auf die Oberfläche ausgeübten gleicht. Beim offenen Behälter wird atmosphärischer Druck auf die Oberfläche ausgeübt, so dass die Temperatur, bei der der Dampfdruck dem Atmosphärendruck entspricht, ist seine Temperatur von Sieden.

Dieses Wissen über den Dampfdruck ist ein Konzept, das in vielen industriellen Prozessen sowie in unserem Haushalt verwendet wird, wie im Fall von Schnellkochtöpfen. Es ähnelt dem Beispiel des geschlossenen Behälters, da dieser Topf hermetisch ist und den Dampf im Inneren hält.

Während wir weiterhin Wärme abgeben, erhöht sich der Druck auf die Oberfläche der Flüssigkeit im Inneren produziert mehr Dampf, dies führt zu einem schnelleren Garen, da das Wasser einen höheren Siedepunkt hat, als wenn es einer wäre offen. Bei vielen von ihnen befindet sich im oberen Teil ein Ventil, das den überschüssigen Dampf entweichen lässt.

Beispiele für normalen Siedepunkt

Obwohl wir den Siedepunkt durch einen auf die Flüssigkeitsoberfläche ausgeübten Druck definieren, wenn das Druck ist atmosphärischer Druck (101,325 kPa) die Siedetemperatur wird als "normal" auf Höhe des Meer.

Aufgrund der obigen Ausführungen können wir abschätzen, dass der Atmosphärendruck ein relevanter Parameter in der Definition, denn wenn wir die Höhe ändern, ändern wir den atmosphärischen Druck und damit seinen Punkt von Sieden. Im Allgemeinen werden die normalen Siedepunktswerte verschiedener Substanzen auf Meereshöhe gemessen, einige davon sind:

Wasser: 100 ºC
Benzin: 30-200ºC
Diesel: 280-350 ºC
Methanol: 64,7 ºC
Ethanol: 78,3 ºC

Zum Zeitpunkt von analysieren der Siedepunkttrend muss unterschiedlich berücksichtigt werden Faktoren, von der Art der Verbindung (ionisch, kovalent, metallisch) bis hin zu intermolekularen Kräften und beteiligten Molmassen. Diese Stoffe, die bei Temperatur Umgebung haben eine gewisse Fähigkeit zu verdampfen, sie werden als "flüchtig" bezeichnet, beachten Sie den Fall von Alkohol, es ist mehr flüchtiger als Wasser, daher müssen Parfums aufgrund ihrer leichten Versickerung immer verschlossen aufbewahrt werden Verdunstung.