Приховане тепло випаровування - це кількість теплової енергії, яку потрібно додати до рідини з температурою кипіння, щоб випарувати її. Тепло називають прихованим, оскільки воно не нагріває рідину. Він просто долає міжмолекулярні сили, присутні в рідині і утримуючи молекули разом, не даючи їм виходити у вигляді газу. Коли до рідини додається достатньо теплової енергії для розриву міжмолекулярних сил, молекули можуть вільно покидати поверхню рідини і перетворюватися в пароподібний стан нагрітого матеріалу.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Приховане тепло випаровування не нагріває рідину, а навпаки, розриває міжмолекулярні зв’язки, щоб забезпечити утворення парового стану матеріалу. Молекули рідин зв’язані міжмолекулярними силами, що перешкоджають їх перетворенню в газ, коли рідина досягає точки кипіння. Кількість теплової енергії, яку потрібно додати для розриву цих зв’язків, - це прихована теплота випаровування.
Міжмолекулярні зв’язки в рідинах
Молекули рідини можуть відчувати чотири типи міжмолекулярних сил, які утримують молекули разом і впливають на теплоту випаровування. Ці сили, що утворюють зв’язки в молекулах рідини, називаються силами Ван дер Ваальса на честь голландського фізика Йоганнеса ван дер Ваальса, який розробив рівняння стану для рідин і газів.
Полярні молекули мають злегка позитивний заряд на одному кінці молекули і злегка негативний заряд на іншому кінці. Їх називають диполями, і вони можуть утворювати кілька типів міжмолекулярних зв’язків. Диполі, що включають атом водню, можуть утворювати водневі зв’язки. Нейтральні молекули можуть стати тимчасовими диполями і відчувати силу, яку називають дисперсійною силою Лондона. Для розриву цих зв’язків потрібна енергія, що відповідає теплу випаровування.
Водневі зв’язки
Водневий зв’язок - це диполь-дипольний зв’язок, що включає атом водню. Атоми Гідрогену утворюють особливо міцні зв’язки, оскільки атом Гідрогену в молекулі є протоном без внутрішня оболонка електронів, що дозволяє позитивно зарядженому протону наближатися до негативно зарядженого диполя тісно. Електростатична сила притягання протона до негативного диполя порівняно висока, і отриманий зв’язок є найміцнішим із чотирьох міжмолекулярних зв’язків рідини.
Диполь-дипольні зв’язки
Коли позитивно заряджений кінець полярної молекули зв’язується з негативно зарядженим кінцем іншої молекули, це диполь-дипольний зв’язок. Рідини, що складаються з дипольних молекул, безперервно утворюють і розривають диполь-дипольні зв’язки з кількома молекулами. Ці облігації є другими за міцністю з чотирьох типів.
Індуковані диполем дипольні зв’язки
Коли молекула диполя наближається до нейтральної молекули, нейтральна молекула стає трохи зарядженою в точці, найближчій до молекули диполя. Позитивні диполі викликають негативний заряд у нейтральній молекулі, тоді як негативні диполі викликають позитивний заряд. Отримані протилежні заряди притягуються, і слабкий зв’язок, який створюється, називається дипольним індукованим дипольним зв’язком.
Лондонські дисперсійні сили
Коли дві нейтральні молекули стають тимчасовими диполями, оскільки їх електрони випадково зібралися з одного боку, ці дві молекули може утворювати слабкий тимчасовий електростатичний зв’язок з позитивною стороною однієї молекули, притягнутою до негативної сторони іншої молекула. Ці сили називаються дисперсійними силами Лондона, і вони утворюють найслабший з чотирьох типів міжмолекулярних зв’язків рідини.
Облігації та тепло випаровування
Коли рідина має багато міцних зв’язків, молекули, як правило, залишаються разом, і прихована теплота випаровування підвищується. Наприклад, у воді є дипольні молекули з негативно зарядженим атомом кисню та позитивно зарядженими атомами водню. Молекули утворюють міцні водневі зв’язки, і вода має відповідно високу приховану теплоту випаровування. Коли міцних зв’язків немає, нагрівання рідини може легко звільнити молекули, утворюючи газ, і прихована теплота випаровування є низькою.
