Разликата между отлагане и сублимация

Въпреки че често се смята, че само течностите се изпаряват, твърдите вещества също се изпаряват!

Сублимация е процесът, при който молекулите преминават директно от твърдо вещество в парна или газова фаза.

Отлагане е процесът, при който молекулите преминават директно от газовата фаза в твърдата фаза. Химията на отлагане се получава, когато молекулите се утаят извън газовата фаза и преминават в твърда фаза.

TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)

Сублимацията и отлагането са противоположни процеси. Сублимацията е, когато веществото преминава от твърдо вещество в газ, докато отлагането е, когато веществото преминава от газ в твърдо вещество.

Химията на сублимация и отлагане са примери за фазови промени. Вероятно сте виждали промяна на фазата и преди. Когато кипнете вода, за да направите мак и сирене, водата започва да се пара. Това е изпаряване или течната фаза на водата, преминаваща във фазата на парата на водата.

Твърди CO₂, който понякога се нарича сух лед, преминава направо от твърд към газ при стайна температура. Това е друг пример за фазова промяна, по-специално: сублимация.

Погледнете отново врящата вода за Mac и сирене. Добавяте енергия към течната вода, за да я накарате да промени фазата. Когато направите това, водата преминава от по-подредена фаза (течност) към по-малко подредена фаза (пара). По този начин се изисква енергия, когато фазата се промени в по-малко подредено състояние.

Защо е това? Трябва да се преодолеят привлекателните сили, които държат молекулите заедно. Единственият начин да направите това е да добавите енергия, докато молекулите вече не останат заедно.

Това означава, че топенето, изпаряването и сублимацията са всичко ендотермичен процеси. Те изискват добавяне на енергия или топлина.

Обратните процеси (замразяване, кондензация и отлагане) са всички екзотермична процеси. Това означава, че те отделят топлина. Вероятно сте преживели това, ако се приближите твърде много до парата. Парата е гореща, защото когато я докоснете, тя веднага се кондензира и отделя топлина!

Молекулите в твърдо вещество се държат много по-плътно заедно, отколкото в течност. По тази причина парното налягане на твърдото вещество (да, твърдото вещество също има парно налягане!) Е по-ниско от това на течността.

The моларна топлина на сублимация е енергията, необходима за възвишаване на един мол твърдо вещество. Това е сумата от моларните топлини на синтез и изпаряване. Моларната топлина на синтез е енергията, необходима за стопяването на един мол твърдо вещество, докато моларната топлина на изпаряване е енергията, необходима за изпаряване на един мол течност:

Фазовите диаграми дават връзката между твърдата, течната и парна фаза на съединението. Той обобщава условията, при които веществото съществува като твърдо вещество, течност или газ.

Например, кривата между твърдата и парна фаза показва как налягането на парите се променя с температурата. Точката, в която се срещат и трите криви, се нарича тройна точка. Това е единственото условие, при което и трите фази могат да бъдат в равновесие помежду си.

Фазовите диаграми са полезни при предсказване на поведението на дадено вещество при определена температура и налягане.

Най-известният пример за сублимация е сухият лед. Разбира се, сухият лед всъщност не е лед, той е замразен CO₂. CO₂ сублимира се при стайна температура.

Други примери включват освежители за въздух. Твърдото вещество в освежителя на въздуха може да сублимира, за да накара стаята да мирише приятно. Нафталенът, който се използва за направата на топки от молци, е друг пример за миризлива сублимация. Сублимира се бързо и миризмата държи молците далеч.

Друг пример са лекарствата. Често бутилките с лекарства казват, че трябва да ги държите на хладно място или при стайна температура. Това е така, защото има възможност някои от участващите компоненти да се сублимират, ако се нагреят твърде много.

Един пример за отлагане на газ до твърдо вещество, с който може би сте запознати, е образуването на замръзване. Когато навън е под нулата, става толкова студено, че всяка водна пара преминава направо от паровата фаза в твърда фаза. Ето защо сутрин първо виждате слана!