И раније сте видели многе фазне промене без обзира да ли то знате или не. Конкретно, вероватно су вам најбоље познате фазне промене кроз које пролази вода. Вероватно сте скували воду за прављење тестенина. Или чврста смрзнута вода за стварање леда. Вероватно сте зими видели и мраз на трави.
Све ове промене у фази воде прате или улаз или излаз топлота, па су то или ендотермна реакција или егзотермна реакција.
Енергетске промене прате све фазне промене
Затим следи питање каква промена у енергије прати сваку фазну промену? Да бисте то разумели, размислите о кретању честица у свакој фази. Такође морате размислити о томе колико молекули привлаче једни друге у фази.
Чврсте материје садрже честице које се не крећу толико у поређењу са течношћу или гасом. Они имају неко термичко кретање, али очигледно не исту количину као течност или гас. Тек након додавања енергије (или топлоте), ове честице почињу брже да се крећу.
Размислите о комаду леда. Молекули воде у комаду леда не крећу се много док вода не почне да се топи. Шта омогућава да се вода топи? Па, то је додатак топлоте.
Шта је кад прокључате воду? Морате ставити воду изнад пламена да бисте додали топлоту систему и дали да вода прокључа како би се створила водена пара.
Овај унос енергије је такође довољан за превазилажење привлачних сила које држе честице на окупу. Вода је добар пример супстанце која има значајне интермолекуларне силе које је држе заједно. Вода воли да се држи за себе помоћу водоничне везе. Стога улазна енергија мора бити довољна да молекули престану толико да се лепе за себе.
То значи да док прелазите са чврстог на течно на гас, све пратеће фазне промене захтевају унос топлоте. Дакле, ове фазне промене су пример једног ендотермна реакција.
С друге стране, прелазак са гасног на течни на чврсти материјал захтева супротно: топлота се мора ослободити. Те фазне промене се називају егзотермне реакције.
Да бисте течну воду претворили у лед, морате је ставити у хладно окружење, тако да топлота напушта воду. Тек тада ће се вода смрзнути.
Када рука додирне пару, осећате топлоту јер се пара додирне кожом одмах кондензује. Ослобађање енергије осећа се топлотом док водена пара одлази у воду.
Егзотермни вс. Ендотхермиц
Ево како класификовати фазне промене као ендотермне или егзотермне:
Назив промене фазе: Замрзавање
- Фаза: течно до чврсто
- Промена енергије: егзотермна
- Пример: Смрзавање воде
Назив промене фазе: Топљење
- Фаза: чврста до течна
- Промена енергије: ендотермна
- Пример: Топљење леда
Назив промене фазе: Кондензација
- Фаза: Гас у течност
- Промена енергије: егзотермна
- Пример: Водена пара гори
Назив промене фазе: Испаравање
- Фаза: течност у гас
- Промена енергије: ендотермна
- Пример: Врела вода
Назив промене фазе: Сублимација
- Фаза: чврст у гасу
- Промена енергије: ендотермна
- Пример: Суви лед
Назив промене фазе: Таложење
- Фаза: Гас до чврсте материје
- Промена енергије: егзотермна
- Пример: Стварање мраза
Добар начин да се све ово запамтите је да промене у супротним фазама имају супротне енергетске потребе. Ако знате да из чврстог у течно гасно стање треба додати топлоту (ендотермно), то значи да знате да прелазак из гаса у течност у чврсти систем захтева уклањање топлоте (егзотермно).
Савети
Када се прелази из уређенијег стања у мање уређено, процес је егзотермичан. Када се прелази из мање уређеног стања у уређеније, процес је ендотермичан.