물, 에탄올, 아세톤, 시클로 헥산으로 구성되는 기화열



그 열 증발 또는 증발 엔탈피는 액체 물질 1g이 일정한 온도에서 끓는점에서 흡수해야하는 에너지입니다. 즉, 액상으로부터 기상으로의 전이를 완료한다. 대개 j / g 또는 cal / g 단위로 표현됩니다. 그리고 kJ / mol에서, 우리가 기화의 몰수 엔탈피에 대해 말할 때.

이 개념은 생각보다 일상적입니다. 예를 들어, 증기 기관차와 같은 많은 기계는 수증기에 의해 방출되는 에너지로 작동합니다. 지표면에서, 아래의 이미지와 같이 하늘로 솟아 오르는 증기가 대량으로 보일 수 있습니다..

또한 운동 에너지의 손실로 인해 피부의 땀이 기화되거나 냉각됩니다. 이는 온도의 감소로 이어집니다. 산들 바람이 불 때 신선함의 감각이 증가합니다. 땀 방울의 수증기가 더 빨리 제거되기 때문입니다..

기화열은 물질의 양뿐만 아니라 화학적 성질에 달려있다. 특히 분자 구조 및 존재하는 분자간 상호 작용의 유형.

색인

  • 1 구성 요소는 무엇입니까??
    • 1.1 평균 운동 에너지
    • 1.2 증기압
  • 2 수증기의 열
  • 3 에탄올
  • 4 아세톤
  • 5 사이클로 헥산
  • 6 벤젠 중
  • 7 톨루엔
  • 8 헥산
  • 9 참고 문헌

그것은 무엇으로 이루어 집니까??

기화열 (ΔH득점)는 액체의 응집력을 반영하는 물리적 변수입니다. 응집력은 분자 (또는 원자)를 액상으로 유지하는 것으로 이해됩니다. 예를 들어 휘발성 액체는 응집력이 약합니다. 반면에 물은 매우 강하다..

왜 하나의 액체가 다른 액체보다 휘발성이 높고 그 때문에 끓는점에서 완전히 증발하려면 더 많은 열이 필요합니까? 해답은 분자간 상호 작용 또는 반 데르 발스 힘.

물질의 분자 구조와 화학적 동일성에 따라 분자간 상호 작용은 물론 응집력의 크기가 다양합니다. 이를 이해하기 위해서는 다른 물질을 ΔH로 분석해야합니다득점 다른.

평균 운동 에너지

액체 내의 응집력은 매우 강할 수 없으며, 분자가 진동하지 않을 것입니다. 여기에서, "진동"은 액체에서 각 분자가 자유롭고 무작위로 움직이는 것을 의미합니다. 일부는 느리게 진행되거나 다른 일부보다 빠르게 진행됩니다. 즉, 그들 모두가 동일한 운동 에너지를 갖는 것은 아닙니다..

그러므로, 평균 운동 에너지 액체의 모든 분자에 대해. 충분히 빠른 분자는 액체에서 그것을 유지하는 분자간 힘을 극복 할 수있을 것이고, 기체 상태로 빠져 나올 것이다. 이것들이 표면에 있다면 더더욱.

일단 높은 운동 에너지를 가진 첫번째 분자 M이 빠져 나왔 으면 평균 운동 에너지가 다시 한번 추정됩니다..

왜? 더 빠른 분자가 기체 상으로 빠져 나가기 때문에 느린 분자는 액체 속에 남아 있기 때문입니다. 우수한 분자 속도 저하는 냉각과 동일합니다..

증기 압력

M 분자가 기상으로 빠져 나감에 따라 액체 사인으로 되돌아 갈 수 있습니다. 그러나 액체가 환경에 노출되면 필연적으로 모든 분자가 빠져 나가기 쉽고 증발이 있었다고합니다.

액체가 밀폐 된 용기에 보관되면 액체 기체 평형이 성립 될 수있다. 다시 말하면, 기체 분자가 떠나는 속도는 그들이 들어가는 속도와 같을 것이다..

이 평형 상태에서 액체의 표면에 가스 분자에 의해 가해진 압력은 증기압으로 알려져있다. 용기가 열려 있으면 밀폐 용기의 액체에 비해 압력이 낮아집니다.

증기압이 높을수록 휘발성이 높습니다. 휘발성이 클수록 응집력이 약합니다. 따라서 정상 끓는점까지 증발시키는 데 필요한 열량이 적습니다. 즉, 증기압과 대기압이 균등화되는 온도, 760torr 또는 1atm.

물의 증발 열

물 분자는 유명한 수소 결합을 형성 할 수 있습니다 : H-O-H-OH2. 이 특별한 유형의 분자간 상호 작용은 비록 3 개 또는 4 개의 분자가 고려된다면 약하긴하지만 수백만 개라고 말할 때 매우 강합니다..

끓는점에서 물의 기화열은 2260 J / g 또는 40.7 kJ / mol. 무슨 뜻이야? 100 ° C, 2260J (또는 1 몰의 물을 증발시키는 데 필요한 40.7kJ, 즉 약 18g)에서 1 그램의 물을 증발시키는 것은,.

인체의 온도 인 37 ° C의 물에는 ΔH가 있습니다.득점 우수한 왜? 정의에 따르면, 물은 끓는점에 도달 할 때까지 37ºC로 가열되어야하며 완전히 증발해야합니다. 따라서 ΔH득점 그것은 더 큽니다 (추운 온도에 있어서는 훨씬 더 그렇습니다).

에탄올

ΔH득점 의 비등점은 855 J / g 또는 39.3 kJ / mol이다. 그것은 물보다 낮다. 왜냐하면 그것의 구조 CH3CH2오하이오 주, 그것은 간신히 수소 다리를 형성 할 수 있습니다. 그러나, 그것은 가장 높은 끓는점을 가진 액체 중에 계속되고있다..

아세톤

ΔH득점 의 아세톤은 521 J / g 또는 29.1 kJ / mol이다. 증발열을 반영하기 때문에 물이나 에탄올보다 훨씬 휘발성이 높기 때문에 온도가 낮아 (56ºC).

왜? CH 분자3OCH3 그들은 수소 교량을 형성 할 수없고 쌍극자 - 쌍극자 힘을 통해서만 상호 작용할 수있다..

시클로 헥산

시클로 헥산의 경우, ΔH득점 358 J / g 또는 30 kJ / mol이다. 수식 C가있는 육각형 링으로 구성됩니다.6H12. 그들의 분자는 무극성이고 쌍극자 모멘트가 없기 때문에 런던으로부터의 분산력에 의해 상호 작용합니다..

물 (84g / mol 대 18g / mol)보다 무거울지라도 그 응집력은 더 낮습니다..

벤젠 중

ΔH득점 벤젠, 방향 C 육각형 고리6H6, 395 J / g 또는 30.8 kJ / mol이다. 시클로 헥산과 같이 분산력에 의해 상호 작용합니다. 그러나, 그것은 또한 쌍극자를 형성 할 수 있고 고리의 표면을 재배치 할 수있다..

이것은 왜 무극성이고 무거운 것이 아닌지, ΔH득점 비교적 높은.

톨루엔

ΔH득점 의 톨루엔은 벤젠 (33.18 kJ / mol)보다 훨씬 높다. 이는 앞서 언급 한 것 이외에 메틸기, -CH3 그들은 톨루엔의 쌍 극성 순간에 협력한다. 차례대로, 이들은 분산력에 의해 상호 작용할 수있다.

헥산으로부터

그리고 마지막으로 ΔH득점 의 헥산은 335 J / g 또는 28.78 kJ / mol이다. 그 구조는 CH이다.3CH2CH2CH2CH2CH3, 즉 육각형 인 시클로 헥산과는 달리 선형 적이다.

분자 질량은 매우 적지 만 (86g / mol 대 84g / mol) 순환 구조는 분자가 상호 작용하는 방식에 직접적인 영향을 미칩니다. 반지처럼, 분산력이 더 효과적입니다; 반면에 헥산의 선형 구조에서는 더 "잘못".

ΔH의 값득점 헥산의 경우 아세톤의 그것들과 충돌한다. 원칙적으로 헥산은 비등점 (81 ℃)이 높기 때문에 ΔH득점 56ºC에서 끓는 아세톤보다 크다..

차이점은 아세톤은 열용량 헥산보다 높다. 이것은 아세톤 1 그램을 30 ℃에서 56 ℃로 가열하고 증발시키기 위해서는 헥산 1 그램을 30 ℃에서 그 비점 68 ℃로 가열하는 데 사용되는 것보다 많은 열이 필요하다는 것을 의미합니다..

참고 문헌

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  2. 화학 LibreTexts. (2018 년 4 월 3 일). 기화열 원본 주소 'chemical.libretexts.org'
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  5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. 화학 (8 판). CENGAGE Learning, 461-464 쪽.
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