Bár gyakran csak a folyadékok párolognak el, a szilárd anyagok is elpárolognak!
Szublimáció az a folyamat, amelynek során a molekulák közvetlenül a szilárd anyagból a gőz vagy a gáz fázisába kerülnek.
Lerakódás az a folyamat, amelynek során a molekulák közvetlenül a gázfázisból a szilárd fázisba kerülnek. A lerakódás kémiája akkor következik be, amikor a molekulák a gázfázisból és a szilárd fázisba telepednek.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A szublimáció és a lerakódás ellentétes folyamat. A szublimáció az, amikor egy anyag szilárd anyagból gázzá válik, míg a lerakódás az, amikor egy anyag gázból szilárdvá válik.
A szublimációs és lerakódási kémia erre példa fázisváltozások. Valószínűleg látott már fázisváltozást. Amikor vizet forralsz mac és sajt készítéséhez, a víz gőzölni kezd. Ez a párolgás, vagy a víz folyékony fázisa a víz gőzfázisába kerül.
Szilárd CO2, amelyet néha szárazjégnek hívnak, szobahőmérsékleten egyenesen szilárdból gázzá válik. Ez egy másik példa a fázisváltásra, konkrétan: szublimáció.
Energiaváltozások kísérik a fázisváltozásokat
Vessen egy pillantást a forraló vízre a mac és a sajt esetében. Ön energiát ad a folyékony vízhez annak érdekében, hogy a fázis változzon. Amikor ezt megteszi, a víz egy rendezettebb fázisból (folyadék) egy kevésbé rendezett fázisba (gőz) kerül. Így energiára van szükség, ha a fázis kevésbé rendezett állapotba vált.
Miért ez? A molekulákat összetartó vonzó erőket le kell győzni. Ennek egyetlen módja az energia hozzáadása, amíg a molekulák már nem maradnak együtt.
Ez azt jelenti, hogy az olvadás, a párolgás és a szublimáció egyaránt endoterm folyamatok. Energia vagy hő hozzáadását igénylik.
A fordított folyamatok (fagyasztás, kondenzáció és lerakódás) mind hőtermelő folyamatok. Ez azt jelenti, hogy hőt bocsátanak ki. Valószínűleg ezt tapasztalta, ha túl közel kerül a gőzhöz. A gőz forró, mert amikor megérinti, azonnal kondenzálódik és hőt bocsát ki!
Szublimációs moláris hő
A szilárd anyagban lévő molekulák sokkal szorosabban vannak összetartva, mint egy folyadékban. Ezért egy szilárd anyag gőznyomása (igen, a szilárd anyagoknak is van gőznyomása!) Alacsonyabb, mint a folyadéké.
A moláris szublimációs hő egy mól szilárd anyag szublimálásához szükséges energia. A fúzió és a párolgás moláris hőinek összege. A fúziós moláris hő az az energia, amely egy szilárd anyag egy moljának megolvasztásához szükséges, míg a moláris párolgási hő egy mol folyadék elpárologtatásához szükséges energia:
Fázisdiagramok
A fázisdiagramok megadják a kapcsolatot a vegyület szilárd, folyékony és gőzfázisa között. Összefoglalja azokat a körülményeket, amelyek mellett az anyag szilárd, folyékony vagy gáz formájában létezik.
Például a szilárd és a gőzfázis közötti görbe megmutatja, hogyan változik a gőznyomás a hőmérséklet függvényében. A három görbe találkozási pontját hármaspontnak nevezzük. Ez az egyetlen feltétel, amikor mindhárom fázis egyensúlyban lehet egymással.
A fázisdiagramok segítenek megjósolni, hogy egy anyag hogyan viselkedik egy bizonyos hőmérséklet és nyomás mellett.
Példák szublimálásra és lerakódásra
A szublimáció legismertebb példája a szárazjég. Természetesen a szárazjég valójában nem jég, hanem fagyott CO2. A CO2 szobahőmérsékleten szublimál.
További példák a légfrissítők. A légfrissítőben lévő szilárd anyag szublimálódhat annak érdekében, hogy a szoba kellemes illata legyen. A naftalin, amelyet molygolyók készítésére használnak, a szagos szublimáció másik példája. Gyorsan szublimálódik, és az illata távol tartja a lepkéket.
Egy másik példa a gyógyszeres kezelés. Gyógyszeres palackok gyakran azt mondják, hogy hűvös helyen vagy szobahőmérsékleten kell tartani őket. Ennek oka, hogy fennáll annak a lehetősége, hogy az érintett alkatrészek némelyike szublimálódhat, ha túlságosan felmelegszik.
A gáz szilárd anyaggá történő lerakódásának egyik példája, amelyet ismerhet, a fagy képződése. Ha kint nulla alatt van, olyan hideg lesz, hogy a vízgőz egyenesen a gőzfázisból szilárd fázisba kerül. Ezért látod reggel először a fagyot!
