• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >
    Vad innebär den fördröjda värmen för förångning?
    Den latenta värmen av förångning är den mängd värmeenergi som måste sättas till en vätska vid kokpunkten för att förånga den. Värmen kallas latent eftersom det inte värmer upp vätskan. Det övervinner bara de intermolekylära krafterna i vätskan och håller molekylerna ihop och förhindrar att de flyr som en gas. När tillräckligt med värmeenergi läggs till vätskan för att bryta de intermolekylära krafterna, är molekylerna fria att lämna vätskans yta och bli att ångans tillstånd av materialet upphettas.

    TL; DR (För länge; Läste inte)

    Den latenta värmen av förångning värmer inte upp vätskan utan bryter snarare intermolekylära bindningar för att möjliggöra bildandet av materialets ångtillstånd. Vätskemolekylerna är bundna av intermolekylära krafter som hindrar dem från att bli en gas när vätskan når sin kokpunkt. Mängden värmeenergi som måste tillsättas för att bryta dessa bindningar är latent värme för förångning.

    Intermolekylära bindningar i vätskor

    Vätskans molekyler kan uppleva fyra typer av intermolekylära krafter som håller molekylerna tillsammans och påverka förångningsvärmen. Dessa krafter som bildar bindningar i flytande molekyler kallas Van der Waals-krafterna efter den holländska fysikern Johannes van der Waals som utvecklat en tillståndsförklaring för vätskor och gaser.

    Polära molekyler har en något positiv laddning i ena änden av molekylen och en något negativ laddning i den andra änden. De kallas dipoler, och de kan bilda flera typer av intermolekylära bindningar. Dipoler som inkluderar en väteatom kan bilda vätebindningar. Neutrala molekyler kan bli tillfälliga dipoler och uppleva en kraft som kallas London-dispersionskraften. Bryt dessa obligationer kräver energi som motsvarar förångningsvärmen.

    Vätebindningar

    Vätebindningen är en dipol-dipolbindning som involverar en väteatom. Väteatomer bildar särskilt starka bindningar eftersom väteatomen i en molekyl är en proton utan ett inre skal av elektroner, vilket gör att det positivt laddade protonet närmar sig en negativt laddad dipol. Den elektrostatiska kraften hos protonen till den negativa dipolen är relativt hög, och den resulterande bindningen är den starkaste av de fyra intermolekylära bindningarna hos en vätska.

    Dipol-Dipolbindningar

    När positivt laddad ände av en polär molekylbindning med den negativt laddade änden av en annan molekyl, är den en dipol-dipolbindning. Vätskor som består av dipolmolekyler bildar och bryter kontinuerligt dipol-dipolbindningar med flera molekyler. Dessa bindningar är den näst starkaste av de fyra typerna.

    När en dipolmolekyl närmar sig en neutral molekyl blir den neutrala molekylen något laddad vid den punkt som ligger närmast dipolen molekyl. Positiva dipoler inducerar en negativ laddning i den neutrala molekylen medan negativa dipoler inducerar en positiv laddning. De resulterande motsatta laddningarna lockar, och den svaga bindningen som skapas kallas en dipol-inducerad dipolbindning.

    London Dispersion Forces

    När två neutrala molekyler blir tillfälliga dipoler eftersom deras elektroner har av en slump uppsamlade på ena sidan, kan de två molekylerna bilda ett svagt temporärt elektrostatiskt bindemedel med den positiva sidan av en molekyl attraherad på den negativa sidan av en annan molekyl. Dessa krafter kallas London-dispersionskrafter, och de utgör de svagaste av de fyra typerna av intermolekylära bindningar av en vätska.

    Förbindningar och värme för förångning

    När en vätska har många starka bindningar, molekyler tenderar att hålla sig ihop, och den latenta värmen av förångning är förhöjd. Vatten har till exempel dipolmolekyler med syreatomen negativt laddad och väteatomerna laddas positivt. Molekylerna bildar starka vätebindningar, och vatten har en motsvarande hög latent värme av förångning. När det inte finns några starka bindningar kan uppvärmning av en vätska lätt frigöra molekylerna för att bilda en gas och den latenta värmen för förångning är låg.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com