Różnica między osadzaniem a sublimacją

Chociaż często uważa się, że odparowują tylko ciecze, odparowują również ciała stałe!

Sublimacja to proces, w którym cząsteczki przechodzą bezpośrednio z ciała stałego do fazy gazowej lub gazowej.

Zeznanie to proces, w którym cząsteczki przechodzą bezpośrednio z fazy gazowej do fazy stałej. Chemia osadzania zachodzi, gdy cząsteczki osadzają się z fazy gazowej do fazy stałej.

TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)

Sublimacja i osadzanie to procesy przeciwstawne. Sublimacja ma miejsce, gdy substancja przechodzi z ciała stałego w gaz, podczas gdy osadzanie ma miejsce, gdy substancja przechodzi z gazu w ciało stałe.

Chemia sublimacji i osadzania to przykłady zmiany fazowe. Prawdopodobnie widziałeś już wcześniej zmianę fazy. Kiedy zagotujesz wodę, aby zrobić makaron z serem, woda zaczyna parować. Jest to parowanie, czyli przejście fazy ciekłej wody w fazę pary wodnej.

Stały CO₂, który jest czasami nazywany suchym lodem, w temperaturze pokojowej przechodzi prosto ze stanu stałego w gaz. To kolejny przykład zmiany fazy, a konkretnie: sublimacji.

Jeszcze raz spójrz na przykład wrzącej wody na makaron z serem. Dodajesz energii do wody w stanie ciekłym, aby zmienić fazę. Kiedy to zrobisz, woda przechodzi z bardziej uporządkowanej fazy (ciecz) do mniej uporządkowanej fazy (pary). W związku z tym energia jest wymagana, gdy faza zmienia się w mniej uporządkowany stan.

Dlaczego to? Siły przyciągania, które utrzymują cząsteczki razem, muszą zostać przezwyciężone. Jedynym sposobem, aby to zrobić, jest dodanie energii, aż cząsteczki przestaną pozostawać razem.

Oznacza to, że topienie, waporyzacja i sublimacja to wszystko endotermiczny procesy. Wymagają dodania energii lub ciepła.

Wszystkie procesy odwrotne (zamrażanie, kondensacja i osadzanie) są egzotermiczny procesy. Oznacza to, że uwalniają ciepło. Prawdopodobnie doświadczyłeś tego, jeśli zbliżysz się do pary. Para jest gorąca, ponieważ po dotknięciu natychmiast skrapla się i uwalnia ciepło!

Cząsteczki w ciele stałym są znacznie ściślej utrzymywane razem niż w cieczy. Z tego powodu prężność par ciała stałego (tak, ciała stałe też mają prężność par!) jest niższa niż cieczy.

ciepło molowe sublimacji to energia potrzebna do wysublimowania jednego mola ciała stałego. Jest to suma cieplnych molowych fuzji i waporyzacji. Molowe ciepło topnienia to energia wymagana do stopienia jednego mola ciała stałego, podczas gdy molowe ciepło parowania to energia wymagana do odparowania jednego mola cieczy:

Diagramy fazowe podają zależność między fazą stałą, ciekłą i parową związku. Podsumowuje warunki, w których substancja istnieje jako ciało stałe, ciecz lub gaz.

Na przykład krzywa między fazą stałą a fazą pary pokazuje, jak zmienia się ciśnienie pary wraz z temperaturą. Punkt, w którym spotykają się wszystkie trzy krzywe, nazywany jest punktem potrójnym. Jest to jedyny warunek, w którym wszystkie trzy fazy mogą być ze sobą w równowadze.

Diagramy fazowe są pomocne w przewidywaniu zachowania substancji w określonej temperaturze i ciśnieniu.

Najbardziej znanym przykładem sublimacji jest suchy lód. Oczywiście suchy lód nie jest w rzeczywistości lodem, to jest zamrożony CO₂. CO₂ sublimuje w temperaturze pokojowej.

Inne przykłady obejmują odświeżacze powietrza. Ciało stałe w odświeżaczu powietrza może sublimować, aby pomieszczenie ładnie pachniało. Innym przykładem sublimacji zapachowej jest naftalen, z którego wytwarza się kulki na mole. Sublimuje szybko, a zapach odstrasza mole.

Innym przykładem są leki. Często butelki z lekami mówią, że należy je przechowywać w chłodnym miejscu lub w temperaturze pokojowej. Dzieje się tak, ponieważ istnieje możliwość, że niektóre z zaangażowanych składników mogą sublimować, jeśli zostaną zbyt mocno rozgrzane.

Jednym z przykładów osadzania się gazu w ciało stałe, z którym możesz być zaznajomiony, jest tworzenie się szronu. Kiedy na zewnątrz jest poniżej zera, robi się tak zimno, że jakakolwiek para wodna przechodzi prosto z fazy gazowej w fazę stałą. Dlatego z samego rana widzisz mróz!