Guinguette Marais Poitevin

Zmiany stanu

Cele:

1. Powiązać zmiany stanu skupienia ze zmianami energii.

2. Porównać różne stany materii pod względem energii potencjalnej i kinetycznej

3. Opisać główne zdarzenia, które występują wzdłuż krzywej grzania.

4. Zinterpretować diagram fazowy.

Kluczowe pojęcia:

parowanie kondensacja parowanie parowanie równowaga ciśnienie pary temperatura wrzenia ciepło parowania temperatura krzepnięcia ciepło topnienia sublimacja osadzanie grzanie krzywa fazowa diagram fazowy

Notatki: (14-4)

Materia na Ziemi istnieje jako ciecz, ciało stałe lub gaz. Poza wodą, większość materii występuje w jednej fazie (ciecz, ciało stałe lub gaz), ale może być zmieniona przez dodanie lub usunięcie ciśnienia lub temperatury.

Energia i zmiany faz

Zgodnie z teorią kinetyczno-molekularną, faza substancji jest określona przez równowagę siłkinetycznych i międzycząsteczkowych. Oznacza to, że można przekształcić materię z jednej fazy w inną po prostu dodając lub usuwając energię kinetyczną (ciepło). Podczas próby zrozumienia przemian fazowych ważne jest, aby pamiętać, co dzieje się w reakcjach endo i egzotermicznych.

	Endotermiczne – Energia jest pochłaniana – wiązania pękają – produkty są mniej uporządkowane	produkty są mniej uporządkowane
	Egzotermiczny – Energia jest uwalniana – wiązania ulegają rozerwaniu. Energia jest uwalniana – tworzą się wiązania – produkty są bardziej uporządkowane

(server.chem.ufl.edu/~itl/2045_s99/ lectures/FG11_024.GIF)

Zmiany w stanie:

	ciecz w gaz – parowanie, przez proces parowania
	ciało stałe do gazu – sublimacja
	ciecz w ciało stałe – zamrażanie
	przejście gazu w ciecz – kondensacja
	gaz do ciała stałego – osadzanie

Parowanie

Parowanie jest ponownie wyjaśnione przez teorię kinetyczno-molekularną. Kiedy energia kinetyczna molekuł w cieczy staje się większa niż przyciąganie międzycząsteczkowe między nimi, następuje parowanie.

	w cieczy, parowanie zawsze zachodzi w pewnym stopniu na powierzchni cieczy
	Temperatura i Szybkość parowania są ze sobą bezpośrednio powiązane
	O cieczach o dużej szybkości parowania mówi się, że są lotne – zwykle łatwopalne z powodu obecności w nich substancji palnych. zazwyczaj łatwopalne ze względu na obecność materiałów organicznych i tlenków
	Parowanie chłodzi powierzchnię lub roztwór przez usuwanie cząsteczek o największej energii kinetycznej
	Większość roztworów w zamkniętym pojemniku znajduje się w równowadze ciecz-para
	Szybkość kondensacji i szybkość parowania są równe
	szybkość cząsteczek opuszczających roztwór jest równa cząsteczkom wchodzącym do cieczy
	Roztwór ma równowagową prężność par

Punkt wrzenia:

Punkt wrzenia cieczy jest bezpośrednio związany z ciśnieniem pary cieczy. Ciśnienie pary jest miarą pary obecnej w cieczy. Gdy ciśnienie pary równa się ciśnienia atmosferycznego wrzenia występuje. Ważne jest, aby pamiętać, że odparowanie jest procesem endotermicznym, jak ciepło jest usuwane z cieczy przez wrzenia.

	Ciśnienie pary cieczy jest bezpośrednio związane z temperaturą zastosowanej do cieczy
	temperatura wrzenia jest bezpośrednio związana z ciśnieniem atmosferycznym wywieranym na roztwór
	Wrzenie występuje, gdy ciśnienie pary = ciśnienie atmosferyczne
	temperatura cieczy pozostanie stała w punkcie wrzenia, dopóki cała ciecz nie zostanie odparowana.

Zamarzanie i topnienie:

Punkty zamarzania i topnienia cieczy istnieją w tej samej temperaturze i reprezentują równowagę między fazą ciekłą i stałą.

	Na punkty topnienia i krzepnięcia nie mają większego wpływu warunki atmosferyczne.
	topnienie zależy od ciepła fuzji, które podobnie jak wrzenie jest procesem endotermicznym
	Zamrażanie zużywa tyle samo energii co ciepło fuzji bu jest procesem egzotermicznym

Krzywe ogrzewania:

((server.chem.ufl.edu/~itl/2045_s99/ lectures/FG11_024.GIF))

Krzywa ogrzewania jest reprezentacją faz substancji w porównaniu do temperatury i energii wewnętrznej substancji. Niebieskie linie reprezentują różne fazy substancji, podczas gdy czerwone linie reprezentują ciepło fuzji i parowania.

Reakcje endotermiczne przechodzą z lewej strony na prawą, ponieważ produkty zwiększają swoją energię kinetyczną i stają się mniej uporządkowane

Schematy faz

((server.chem.ufl.edu/~itl/2045_s99/ lectures/FG11_024.GIF))

Schemat fazowy jest inną reprezentacją energii wewnętrznej substancji w porównaniu z ciśnieniem i temperaturą jej otoczenia.

	temperatura i i ciśnienie są odwrotnie proporcjonalne do procesu parowania
	Ciśnienie ma niewielki wpływ na topnienie i zamarzanie substancji
	punkt potrójny to punkt, w którym wszystkie trzy fazy występują w równowadze