Chimie

Caldura de vaporizare

La presiune constanta, lichidele se vaporizeaza pastrandu-si temperatura constanta, desi pentru acest proces de vaporizare se consuma caldura.

Exemplu: apa incalzita intr-un vas deschis la presiune atmosferica incepe sa fiarba la 1000C. Temperatura apei si a vaporilor va ramane la aceasta valoare pana ce dispare ultima picatura de apa lichida.

Definitie. Se numeste caldura latenta de vaporizare (lv) cantitatea de caldura, masurata in calorii, consumata pentru vaporizarea unui gram de substanta, la temperatura constanta.

Definitie. Se numeste caldura latenta molara de vaporizare (Lv) cantitatea de caldura, masurata in calorii, consumata pentru vaporizarea unui mol de substanta, la temperatura constanta.

lv ? M = Lv

unde M este masa molara a substantei.

Apa are o caldura de vaporizare foarte mare (540 cal/g) fata de alte lichide, deoarece moleculele apei sunt unite prin legaturi de hidrogen mai puternice decat cele de tip van der Waals care unesc moleculele lichidelor nepolare, de exemplu.

Presiunea de vapori a lichidelor

Echilibrul lichid - vapori

La temperaturi constante si mai mici decat temperatura critica, exista un interval in care coexista starea de gaz si de lichid pentru aceeasi substanta si in care presiunea ramane constanta.

Definitie. Presiunea la care forma gazoasa si cea lichida a unei substante coexista la o anumita temperatura se numeste presiune de vapori a lichidului la acea temperatura.

Intr-un recipient inchis si umplut partial cu lichid, lichidul este in echilibru cu vaporii sai. Permanent exista molecule din lichidul de la suprafata care trec in stare de vapori si molecule din faza de vapori ce revin in stare lichida. Numarul celor doua tipuri de molecule este egal, deci presiunea de vapori ramane constanta atat timp cat temperatura ramane constanta.

Presiunea de vapori nu depinde de volumul recipientului. Daca acesta creste, lichidul se evapora, in asa fel incat presiunea de vapori sa ramana constanta (atat timp cat exista lichid in vas).

Vaporii in echilibru cu lichidul se numesc saturanti. La o temperatura data, exista deci o presiune de saturatie pentru fiecare substanta, egala cu presiunea de vapori la acea temperatura.

Exemplu: la 00C, pvapori pentru H2O = 4 torr, iar la 1000C, pvapori H2O = 760 torr (mm Hg) sau 1 atm.

Fierberea

Substantele lichide se transforma in vapori (se vaporizeaza) in doua situatii: atunci cand fenomenul are loc la temperaturi obisnuite si doar la suprafata lichidului, se numeste evaporare, iar cand se produce in toata masa lichidului, la temperaturi ridicate, se numeste fierbere.

Fiecarei presiuni ii corespunde, pentru o substanta data, o temperatura de vaporizare (fierbere).

Definitie. Temperatura de fierbere (Tf) sau punctul de fierbere (pf) reprezinta temperatura la care presiunea de vapori este egala cu presiunea data.

Exemplu: la p = 355 torr, pf H2O = 800C.

Se numeste punct de fierbere normal temperatura de vaporizare a unui lichid la 760 torr (1 atm).

Temperatura de condensare a lichidului este egala cu cea de fierbere, la o presiune data.