EVAPORAREA CHIMICĂ: DIN CE CONSTĂ, APLICAȚII ȘI EXEMPLE - CHIMIE - 2025

Evaporare chimică este procesul prin care moleculele sunt separate de o suprafață lichidă și care trece în stare gazoasă. Este un proces care absoarbe energia și, prin urmare, este endoterm. Moleculele din apropierea suprafeței lichidului își cresc energia cinetică pentru a se evapora.

Ca urmare a acestei creșteri a energiei, forțele intermoleculare de coeziune sau atracție între aceste molecule slăbesc și scapă din faza lichidă în faza gazoasă. Întrucât nu există o graniță în care moleculele gazoase gravitează să pătrundă din nou în lichid, toate acestea ajung să se evapore complet.

Vidralta, de la Wikimedia Commons

Spre deosebire de fierbere, evaporarea poate avea loc la orice temperatură înainte ca lichidul să fiarbă. Acest fenomen este atunci motivul pentru care puteți vedea vaporii de apă emană din păduri, care atunci când intrați în contact cu aerul rece, condensează micro picături de apă conferindu-le o culoare albă.

Condensarea este un proces invers care poate stabili sau nu un echilibru cu evaporarea care are loc în lichid.

Există factori care afectează evaporarea, cum ar fi: viteza procesului sau cantitatea de molecule care se pot evapora dintr-un lichid; natura sau tipul lichidului; temperatura la care este expus lichidul sau dacă se află într-un recipient închis sau deschis, expus mediului.

Un alt exemplu de evaporare chimică apare în corpul nostru: când transpirăm, o parte din lichidul din transpirație se evaporă. Evaporarea transpirației lasă o senzație de frig în organism datorită răcirii prin evaporare.

Ce este evaporarea?

Sursa: Pixabay

Constă din capacitatea sau proprietatea moleculelor situate pe suprafața unui lichid de a se transforma în vapori. Din punct de vedere termodinamic, absorbția de energie este necesară pentru ca evaporarea să aibă loc.

Evaporarea este un proces care are loc în moleculele care sunt situate la nivelul suprafeței libere a lichidului. Starea energetică a moleculelor care alcătuiesc lichidul este fundamentală pentru ca trecerea de la lichid la starea gazoasă să aibă loc.

Energia cinetică sau energia care este produsul mișcării particulelor unui corp, este maximă în stare gazoasă.

Forțele de coeziune

Pentru ca aceste molecule să iasă din faza lichidă, trebuie să-și crească energia cinetică, astfel încât să se poată evapora. Odată cu creșterea energiei cinetice, forța de coeziune a moleculelor de lângă suprafața lichidului scade.

Forța de coeziune este cea care exercită atracție moleculară, care ajută la menținerea moleculelor împreună. Evaporarea necesită o contribuție de energie furnizată de particulele mediului înconjurător pentru a reduce această forță.

Procesul invers de evaporare se numește condensare: moleculele care sunt în stare gazoasă revin la faza lichidă. Apare atunci când moleculele în stare gazoasă se ciocnesc cu suprafața lichidului și rămân prinse în lichid.

Atât evaporarea, vâscozitatea, tensiunea superficială, printre alte proprietăți chimice, sunt diferite pentru fiecare lichid. Evaporarea chimică este un proces care va depinde de tipul de lichid, printre alți factori care sunt detaliate în secțiunea următoare.

Factorii implicați în evaporarea chimică

Există numeroși factori care influențează procesul de evaporare, favorizând sau inhibând acest proces. Există tipul de lichid, temperatura, prezența curenților de aer, umiditatea, printre mulți alți factori.

La

Fiecare tip de lichid va avea propria forță coezivă sau atractivă care există între moleculele care îl compun. În fluidele uleioase, cum ar fi uleiul, evaporarea apare în general într-o măsură mai mică decât în ​​acele lichide apoase.

De exemplu, în apă, forțele de coeziune sunt reprezentate de legăturile de hidrogen care sunt stabilite între moleculele sale. Atomii H și O care alcătuiesc o moleculă de apă sunt ținuți împreună de legături covalente polare.

Oxigenul este mai electronegativ decât hidrogenul, ceea ce face ca o moleculă de apă să fie mai ușoară legată de hidrogen cu alte molecule.

Temperatura

Temperatura este un factor care afectează energia cinetică a moleculelor care formează lichide și gaze. Există o energie cinetică minimă necesară pentru ca moleculele să scape de pe suprafața lichidului.

La temperatură scăzută, porțiunea de molecule din lichid care au suficientă energie cinetică pentru a se evapora este mică. Adică, la temperatură scăzută, evaporarea lichidului va fi mai mică; și, prin urmare, evaporarea va fi mai lentă.

Mai degrabă, evaporarea va crește pe măsură ce temperatura crește. Odată cu creșterea temperaturii, va crește, de asemenea, proporția de molecule din lichidul care achiziționează energia cinetică necesară evaporării.

Recipient închis sau deschis

Evaporarea chimică va fi diferită în funcție de faptul că recipientul în care se află lichidul este închis sau deschis expus la aer.

Dacă lichidul se află într-un recipient închis, moleculele care se evaporă revin rapid la lichid; adică se condensează când se ciocnesc cu o graniță fizică, cum ar fi pereții sau un capac.

În acest recipient închis este stabilit un echilibru dinamic între procesul de evaporare pe care îl suferă lichidul cu condensul.

Dacă recipientul este deschis, lichidul se poate evapora continuu chiar și în întregime, în funcție de timpul de expunere la aer. Într-un recipient deschis nu există nicio ocazie pentru stabilirea unui echilibru între evaporare și condens.

Când recipientul este deschis, lichidul este expus unui mediu care facilitează difuzarea moleculelor evaporate. Mai mult, curenții de aer înlocuiesc moleculele evaporate, înlocuindu-le cu alte gaze (în mare parte azot și oxigen).

Concentrația moleculelor evaporate

Concentrația care există în faza gazoasă a moleculelor de evaporare este, de asemenea, decisivă. Acest proces de evaporare va scădea atunci când există o concentrație ridicată a substanței care se evaporă în aer sau în mediu.

De asemenea, atunci când există o concentrație mare de substanțe evaporate diferite în aer, rata de evaporare a oricărei alte substanțe scade.

Această concentrație de substanțe evaporate apare mai ales în acele cazuri în care nu există o recirculare adecvată a aerului.

Presiunea și suprafața suprafeței lichidului

Dacă există o presiune mai mică asupra moleculelor de pe suprafața lichidului, evaporarea acestor molecule va fi mai favorizată. Cu cât suprafața lichidului este expusă aerului, cu atât se va produce evaporarea mai rapidă.

Aplicații

Răcire prin evaporare

Este deja clar că doar moleculele lichide care își cresc energia cinetică își schimbă faza lichidă în cea gazoasă . Simultan, în moleculele lichidului care nu scapă, există o scădere a energiei cinetice cu o scădere a temperaturii.

Temperatura lichidului care se păstrează încă în această fază scade, se răcește; Acest proces se numește răcire prin evaporare. Acest fenomen explică de ce lichidul fără a se evapora când se răcește poate absorbi căldura din mediul care îl înconjoară.

După cum am menționat mai sus, acest proces ne permite să reglăm temperatura corpului nostru. De asemenea, acest proces de răcire prin evaporare este utilizat pentru răcirea mediilor prin utilizarea de răcitoare evaporative.

Uscarea materialelor

-Evaporarea la nivel industrial este utilizată pentru uscarea diverselor materiale realizate cu pânză, hârtie, lemn, printre altele.

-Procesul de evaporare servește, de asemenea, la separarea soluțiilor, cum ar fi săruri, minerale, printre alte soluții de soluții lichide.

-Evaporarea este folosită pentru uscarea obiectelor, probelor.

-Permite recuperarea multor substanțe sau substanțe chimice.

Uscarea substanțelor

Acest proces este esențial pentru uscarea substanțelor într-un număr mare de laboratoare biomedicale și de cercetare în general.

Există evaporatoare centrifuge și rotative care sunt utilizate pentru a maximiza îndepărtarea solventului din mai multe substanțe simultan. În aceste dispozitive sau echipamente speciale, probele sunt concentrate și supuse lent unui vid la procesul de evaporare.

Exemple

-Un exemplu de evaporare chimică apare în corpul uman atunci când are loc procesul de transpirație. La transpirație, transpirația se evaporă, corpul tinde să se răcească și există o scădere a temperaturii corpului.

Acest proces de evaporare a transpirației și răcirea ulterioară a corpului contribuie la reglarea temperaturii corpului.

-Secarea hainelor se realizează și datorită procesului de evaporare a apei. Hainele sunt așezate astfel încât curentul de aer să îndepărteze moleculele gazoase și astfel se produce mai multă evaporare. Temperatura sau căldura mediului și presiunea atmosferică influențează și aici.

-În producția de produse uscate congelate care sunt depozitate și vândute uscate, cum ar fi laptele praf, medicamente, printre altele, are loc și evaporarea. Cu toate acestea, această evaporare se realizează sub vid și nu datorită creșterii temperaturii.

Alte exemple.

Referințe

1. Chimie LibreTexturi. (20 mai 2018). Evaporare și condensare. Recuperat din: chem.libretexts.org
2. Jimenez, V. și Macarulla, J. (1984). Fiziologic Fiziologic. ( Ed ^. 6 ^ta. ). Madrid: Interamericana
3. Whitten, K., Davis, R., Peck M. și Stanley, G. (2008). Chimie. (8 ^ava. Ed). CENGAGE Învățare: Mexic.
4. Wikipedia. (2018). Evaporare. Recuperat de la: https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation
5. Fennel J. (2018). Ce este evaporarea? - Definiție și exemple. Studiu. Recuperat din: studiu.com
6. Malesky, Mallory. (16 aprilie 2018). Exemple de evaporare și distilare. Sciencing. Recuperat de la: știința.com