Apa yang Diukur Panas Laten Penguapan?

Panas laten penguapan adalah jumlah energi panas yang harus ditambahkan ke cairan pada titik didih untuk menguapkannya. Panas disebut laten karena tidak memanaskan cairan. Itu hanya mengatasi gaya antarmolekul yang ada dalam cairan dan menahan molekul bersama-sama, mencegahnya keluar sebagai gas. Ketika energi panas yang cukup ditambahkan ke cairan untuk memecah gaya antarmolekul, molekul bebas meninggalkan permukaan cairan dan menjadi keadaan uap bahan yang dipanaskan.

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)

Panas laten penguapan tidak memanaskan cairan melainkan memutuskan ikatan antarmolekul untuk memungkinkan pembentukan keadaan uap bahan. Molekul-molekul cairan terikat oleh gaya antarmolekul yang mencegahnya menjadi gas ketika cairan mencapai titik didihnya. Jumlah energi panas yang harus ditambahkan untuk memutuskan ikatan ini adalah panas laten penguapan.

Molekul-molekul cairan dapat mengalami empat jenis gaya antarmolekul yang menahan molekul bersama-sama dan mempengaruhi panas penguapan. Gaya-gaya yang membentuk ikatan dalam molekul cair ini disebut gaya Van der Waals setelah fisikawan Belanda Johannes van der Waals yang mengembangkan persamaan keadaan untuk cairan dan gas.

Molekul polar memiliki muatan yang sedikit positif di salah satu ujung molekul dan muatan yang sedikit negatif di ujung lainnya. Mereka disebut dipol, dan mereka dapat membentuk beberapa jenis ikatan antarmolekul. Dipol yang mengandung atom hidrogen dapat membentuk ikatan hidrogen. Molekul netral dapat menjadi dipol sementara dan mengalami gaya yang disebut gaya dispersi London. Pemutusan ikatan ini membutuhkan energi yang sesuai dengan panas penguapan.

Ikatan hidrogen adalah ikatan dipol-dipol yang melibatkan atom hidrogen. Atom hidrogen membentuk ikatan yang sangat kuat karena atom hidrogen dalam suatu molekul adalah proton tanpa an kulit bagian dalam elektron, yang memungkinkan proton bermuatan positif mendekati dipol bermuatan negatif negatively rapat. Gaya tarik elektrostatik proton ke dipol negatif relatif tinggi, dan ikatan yang dihasilkan adalah yang terkuat dari empat ikatan antarmolekul cairan.

Ketika ujung bermuatan positif dari ikatan molekul polar dengan ujung bermuatan negatif dari molekul lain, itu adalah ikatan dipol-dipol. Cairan yang terdiri dari molekul dipol terus menerus membentuk dan memutuskan ikatan dipol-dipol dengan banyak molekul. Ikatan ini adalah yang terkuat kedua dari empat jenis.

Ketika molekul dipol mendekati molekul netral, molekul netral menjadi sedikit bermuatan pada titik yang paling dekat dengan molekul dipol. Dipol positif menginduksi muatan negatif dalam molekul netral sedangkan dipol negatif menginduksi muatan positif. Muatan berlawanan yang dihasilkan menarik, dan ikatan lemah yang terbentuk disebut ikatan dipol yang diinduksi dipol.

Ketika dua molekul netral menjadi dipol sementara karena elektron mereka secara kebetulan terkumpul di satu sisi, kedua molekul tersebut dapat membentuk ikatan elektrostatik sementara yang lemah dengan sisi positif dari satu molekul tertarik ke sisi negatif yang lain molekul. Gaya-gaya ini disebut gaya dispersi London, dan gaya ini membentuk yang terlemah dari empat jenis ikatan antarmolekul cairan.

Ketika cairan memiliki banyak ikatan kuat, molekul cenderung tetap bersama, dan panas laten penguapan meningkat. Air, misalnya, memiliki molekul dipol dengan atom oksigen bermuatan negatif dan atom hidrogen bermuatan positif. Molekul membentuk ikatan hidrogen yang kuat, dan air memiliki panas laten penguapan yang tinggi. Ketika tidak ada ikatan kuat, pemanasan cairan dapat dengan mudah membebaskan molekul untuk membentuk gas, dan panas laten penguapan rendah.