A látens párolgási hő az a hőenergia mennyisége, amelyet a folyadékhoz hozzá kell adni a forráspontnál annak elpárologtatásához. A hőt látensnek nevezik, mert nem melegíti fel a folyadékot. Csupán legyőzi a folyadékban jelenlévő és a molekulákat összetartó intermolekuláris erőket, megakadályozva, hogy gázként távozzanak. Ha elegendő hőenergiát adunk a folyadékhoz az intermolekuláris erők megtörésére, a molekulák szabadon elhagyhatják a folyadék felületét, és a fűtött anyag gőzállapotává válhatnak.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A látens párolgási hő nem melegíti fel a folyadékot, hanem megszakítja az intermolekuláris kötéseket, lehetővé téve az anyag gőzállapotának kialakulását. A folyadékok molekuláit molekulák közötti erők kötik össze, amelyek megakadályozzák, hogy gázokká váljanak, amikor a folyadék eléri a forráspontját. A kötések megszakításához hozzáadandó hőenergia mennyisége a látens párolgási hő.
Intermolekuláris kötések folyadékokban
A folyadék molekulái négyféle intermolekuláris erőt tapasztalhatnak meg, amelyek összetartják a molekulákat és befolyásolják a párolgási hőt. Ezeket az erőket, amelyek kötéseket képeznek a folyékony molekulákban, Van der Waals-erőknek nevezzük Johannes van der Waals holland fizikus után, aki kifejlesztette a folyadékok és gázok állapotegyenletét.
A poláris molekulák kissé pozitív töltéssel rendelkeznek a molekula egyik végén, a másik végén pedig kissé negatív töltéssel. Dipólusoknak hívják őket, és többféle intermolekuláris kötést alkothatnak. A hidrogénatomot tartalmazó dipólok hidrogénkötéseket alkothatnak. A semleges molekulák átmeneti dipólokká válhatnak, és megtapasztalhatják a londoni diszperziós erő nevű erőt. Ezeknek a kötéseknek a megszakításához a párolgási hőnek megfelelő energiára van szükség.
Hidrogénkötések
A hidrogénkötés egy dipól-dipól kötés, amely hidrogénatomot tartalmaz. A hidrogénatomok különösen erős kötéseket képeznek, mert a molekulában található hidrogénatom proton anélkül belső elektronhéj, amely lehetővé teszi, hogy a pozitív töltésű proton megközelítse a negatív töltésű dipólust szorosan. A proton negatív dipólhoz való vonzásának elektrosztatikus ereje viszonylag nagy, és az így létrejövő kötés a folyadék négy intermolekuláris kötése közül a legerősebb.
Dipól-dipól kötések
Amikor egy poláros molekula pozitív töltésű vége kötődik egy másik molekula negatív töltésű végéhez, akkor ez egy dipól-dipól kötés. A dipólmolekulákból álló folyadékok több molekulával folyamatosan képezik és bontják a dipól-dipól kötéseket. Ezek a kötések a második legerősebbek a négy típus közül.
Dipól indukálta dipól kötések
Amikor egy dipólmolekula megközelíti a semleges molekulát, a semleges molekula kissé feltöltődik a dipólmolekulához legközelebb eső ponton. A pozitív dipólusok negatív töltést indukálnak a semleges molekulában, míg a negatív dipólok pozitív töltést. Az így létrejövő ellentétes töltések vonzzák, és a létrejövő gyenge kötést dipólus által kiváltott dipólusnak hívják.
Londoni diszperziós erők
Amikor két semleges molekula ideiglenes dipólussá válik, mert elektronjaik véletlenül összegyűltek az egyik oldalon, a két molekula gyenge ideiglenes elektrosztatikus kötést alkothat az egyik molekula pozitív oldalához, amely vonzódik a másik negatív oldalához molekula. Ezeket az erőket londoni diszperziós erőknek nevezzük, és ezek alkotják a leggyengébbet a folyadék négyféle intermolekuláris kötése közül.
Kötések és párolgási hő
Ha egy folyadéknak sok erős kötése van, a molekulák hajlamosak együtt maradni, és a látens párolgási hő megemelkedik. Például a víz olyan dipólmolekulákkal rendelkezik, amelyekben az oxigénatom negatív töltésű, a hidrogénatomok pedig pozitív töltésűek. A molekulák erős hidrogénkötéseket képeznek, és a víz ennek megfelelően magas látens párolgási hővel rendelkezik. Ha nincsenek erős kötések, egy folyadék melegítésével a molekulák könnyen felszabadulhatnak gáz képződéséért, és a látens párolgási hő alacsony.