I když se často předpokládá, že se odpařují pouze kapaliny, odpařují se i pevné látky!
Sublimace je proces, při kterém molekuly přecházejí přímo z pevné látky do plynné nebo plynné fáze.
Depozice je proces, při kterém molekuly přecházejí přímo z plynné fáze do pevné fáze. Chemie depozice nastává, když se molekuly usazují z plynné fáze do pevné fáze.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Sublimace a depozice jsou opačné procesy. Sublimace je, když látka přechází z pevné látky do plynu, zatímco depozice je, když látka přechází z plynu do pevné látky.
Příkladem jsou chemie sublimace a depozice fázové změny. Pravděpodobně jste už viděli fázovou změnu. Když vaříte vodu a připravíte mac a sýr, začne se pára. To je odpařování nebo kapalná fáze vody přecházející do plynné fáze vody.
Solid CO2, kterému se někdy říká suchý led, přechází z pevné látky přímo na plyn při pokojové teplotě. Toto je další příklad fázové změny, konkrétně: sublimace.
Energetické změny doprovázejí fázové změny
Podívejte se znovu na příklad vroucí vody pro mac a sýr. Přidáte energii do kapalné vody, abyste ji přiměli ke změně fáze. Když to uděláte, voda přejde z více uspořádané fáze (kapalina) do méně uspořádané fáze (pára). Energie je tedy vyžadována vždy, když se fáze změní na méně uspořádaný stav.
Proč je to? Je třeba překonat atraktivní síly, které drží molekuly pohromadě. Jediným způsobem, jak toho dosáhnout, je přidat energii, dokud molekuly již nezůstanou pohromadě.
To znamená, že tavení, odpařování a sublimace jsou vše endotermický procesy. Vyžadují přidání energie nebo tepla.
Opačné procesy (zmrazení, kondenzace a usazování) jsou všechny exotermické procesy. To znamená, že uvolňují teplo. Pravděpodobně jste to zažili, pokud jste příliš blízko páře. Pára je horká, protože když se jí dotknete, okamžitě kondenzuje a uvolňuje teplo!
Molární sublimační teplo
Molekuly v pevné látce jsou mnohem pevněji drženy pohromadě než v kapalině. Z tohoto důvodu je tlak par pevné látky (ano, pevné látky mají také tlak par!) Je nižší než pro kapalinu.
The molární teplo sublimace je energie potřebná k vznešení jednoho molu pevné látky. Je to součet molárních ohřevů fúze a odpařování. Molární teplo fúze je energie potřebná k roztavení jednoho molu pevné látky, zatímco molární teplo odpařování je energie potřebná k odpaření jednoho molu kapaliny:
Fázové diagramy
Fázové diagramy dávají vztah mezi pevnou, kapalnou a parní fází sloučeniny. Shrnuje podmínky, za kterých látka existuje jako pevná látka, kapalina nebo plyn.
Například křivka mezi pevnou a parní fází ukazuje, jak se mění tlak par s teplotou. Bod, ve kterém se všechny tři křivky setkávají, se nazývá trojitý bod. Toto je jediná podmínka, kdy mohou být všechny tři fáze navzájem v rovnováze.
Fázové diagramy pomáhají předpovídat, jak se bude látka chovat při určité teplotě a tlaku.
Příklady sublimace a ukládání
Nejznámějším příkladem sublimace je suchý led. Samozřejmě, suchý led ve skutečnosti není led, je to zmrzlý CO2. CO2 sublimuje při pokojové teplotě.
Mezi další příklady patří osvěžovače vzduchu. Pevná látka v osvěžovači vzduchu může sublimovat, aby místnost příjemně voněla. Dalším příkladem páchnoucí sublimace je naftalen, který se používá k výrobě kuliček proti molům. Rychle sublimuje a vůně udržuje můry pryč.
Dalším příkladem jsou léky. Lahvičky s léky často říkají, že byste je měli uchovávat na chladném místě nebo při pokojové teplotě. Je to proto, že existuje možnost, že by se některé ze zapojených komponent mohly sublimovat, pokud by se příliš zahřály.
Jedním příkladem usazování plynu na pevnou látku, který můžete znát, je tvorba mrazu. Když je venku pod nulou, je tak chladno, že veškerá vodní pára přechází přímo z plynné fáze do pevné fáze. Proto hned ráno uvidíte mráz jako první!