Gizli buharlaşma ısısı, bir sıvıyı buharlaştırmak için kaynama noktasında eklenmesi gereken ısı enerjisi miktarıdır. Sıvıyı ısıtmadığı için ısıya gizli denir. Sadece sıvıda bulunan ve molekülleri bir arada tutan moleküller arası kuvvetlerin üstesinden gelir ve gaz olarak kaçmalarını önler. Moleküller arası kuvvetleri kırmak için sıvıya yeterli ısı enerjisi eklendiğinde, moleküller sıvının yüzeyini terk etmekte ve ısıtılmakta olan malzemenin buhar halini almakta serbesttirler.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Gizli buharlaşma ısısı sıvıyı ısıtmaz, bunun yerine maddenin buhar halinin oluşmasına izin vermek için moleküller arası bağları kırar. Sıvıların molekülleri, sıvı kaynama noktasına ulaştığında gaz haline gelmelerini engelleyen moleküller arası kuvvetlerle bağlanır. Bu bağları kırmak için eklenmesi gereken ısı enerjisi miktarı, buharlaşmanın gizli ısısıdır.
Sıvılarda Moleküller Arası Bağlar
Bir sıvının molekülleri, molekülleri bir arada tutan ve buharlaşma ısısını etkileyen dört tür moleküller arası kuvvetle karşılaşabilir. Sıvı moleküllerde bağ oluşturan bu kuvvetlere, sıvılar ve gazlar için bir hal denklemi geliştiren Hollandalı fizikçi Johannes van der Waals'tan sonra Van der Waals kuvvetleri denir.
Polar moleküller, molekülün bir ucunda hafif pozitif yüke ve diğer ucunda hafif negatif yüke sahiptir. Bunlara dipol denir ve birkaç tür moleküller arası bağ oluşturabilirler. Bir hidrojen atomu içeren dipoller hidrojen bağları oluşturabilir. Nötr moleküller geçici dipoller haline gelebilir ve London dağılım kuvveti adı verilen bir kuvvetle karşılaşabilir. Bu bağları kırmak için buharlaşma ısısına karşılık gelen enerji gerekir.
Hidrojen bağları
Hidrojen bağı, bir hidrojen atomu içeren bir dipol-dipol bağıdır. Hidrojen atomları özellikle güçlü bağlar oluşturur, çünkü bir moleküldeki hidrojen atomu bir protondur. pozitif yüklü protonun negatif yüklü bir dipole yaklaşmasını sağlayan elektronların iç kabuğu yakından. Protonun negatif dipole olan elektrostatik çekim kuvveti nispeten yüksektir ve ortaya çıkan bağ, bir sıvının dört moleküller arası bağının en güçlüsüdür.
Dipol-Dipol Bağları
Bir polar molekülün pozitif yüklü ucu başka bir molekülün negatif yüklü ucuna bağlandığında, bu bir dipol-dipol bağıdır. Dipol moleküllerinden oluşan sıvılar sürekli olarak çoklu moleküllerle dipol-dipol bağları oluşturur ve koparır. Bu bağlar, dört türün en güçlü ikincisidir.
Dipol Kaynaklı Dipol Bağları
Bir dipol molekülü nötr bir moleküle yaklaştığında, nötr molekül dipol molekülüne en yakın noktada hafifçe yüklenir. Pozitif dipoller, nötr molekülde negatif bir yükü indüklerken, negatif dipoller pozitif bir yükü indükler. Ortaya çıkan zıt yükler birbirini çeker ve oluşan zayıf bağa dipol kaynaklı dipol bağı denir.
Londra Dağılma Kuvvetleri
İki nötr molekül, elektronları tesadüfen bir tarafta toplandığı için geçici dipol haline geldiğinde, iki molekül Bir molekülün pozitif tarafı diğerinin negatif tarafını çekerek zayıf bir geçici elektrostatik bağ oluşturabilir. molekül. Bu kuvvetlere London dispersiyon kuvvetleri denir ve bir sıvının moleküller arası bağlarının dört tipinin en zayıfını oluştururlar.
Bağlar ve Buharlaşma Isısı
Bir sıvının birçok güçlü bağı olduğunda, moleküller bir arada kalma eğilimindedir ve buharlaşmanın gizli ısısı yükselir. Örneğin su, oksijen atomu negatif yüklü ve hidrojen atomları pozitif yüklü dipol moleküllerine sahiptir. Moleküller güçlü hidrojen bağları oluşturur ve su buna uygun olarak yüksek bir gizli buharlaşma ısısına sahiptir. Güçlü bağlar olmadığında, bir sıvının ısıtılması, molekülleri bir gaz oluşturmak üzere kolayca serbest bırakabilir ve gizli buharlaşma ısısı düşüktür.