Tento článek pojednává o vztahu mezi bodem varu a povrchem. Známe vlivy teploty a tlaku na bod varu. V tomto článku budeme studovat vliv plochy povrchu na bod varu.
U tlaku víme, že větší okolní tlak bude vyšší i bod varu směsi. Teplota jednoduše hraje roli, aby se tlak par kapaliny rovnal tlaku okolí. Nyní pojďme diskutovat o vlivu plochy povrchu na bod varu nebo rychlost varu směsi. Naši diskusi zahájíme definicí bodu varu.
Co je bod varu?
Bod varu je ta hodnota teploty, při které tlak par na povrchu kapaliny dosáhne hodnoty tlaku okolí. Zvyšováním teploty ve skutečnosti zvyšujeme tlak par kapaliny a když se rovná okolnímu tlaku, dojde k varu.
Čím větší je hodnota okolního tlaku, tím vyšší bude bod varu kapaliny. Tlak kapaliny se zvyšuje pomocí teploty. Zvyšováním teploty se zvyšuje hodnota tlaku. Teplota, při které tlak kapaliny dosáhne hodnoty okolního tlaku, se nazývá bod varu této směsi nebo látky.
Obrázek kreditů: uživatel: Markus Schweiss, Kochendes wasser02, CC BY-SA 3.0
Jaký je bod varu povrchu?
Správná interpretace této otázky je, jaký je vliv plochy povrchu na bod varu směsi? Všichni jsme již museli znát účinky teplota a tlak na bod varu.
Když vezmeme v úvahu povrch molekuly, nejprve začneme revidovat koncept Van Der Waalsovy síly. Když se uhlíkový řetězec prodlouží, van der Waalsova síla zesílí a pevně drží atomy, takže bod varu pro delší řetězec je vyšší. Při větvení se hodnota bodu varu snižuje v důsledku snížení přitažlivých sil a zvýšení odpudivých sil. Takže je snazší rozbít vazby.
Vztah mezi bodem varu a povrchem
Vztah mezi bodem varu a plochou povrchu je již diskutován ve výše uvedené části. Bod varu se zvyšuje se zvyšujícím se povrchem molekulární sloučeniny.
To znamená, že když počet uhlíků v lineárním řetězci vzroste, s ním roste i bod varu. Když ve sloučenině dochází k větvení, snižuje se pak bod varu. Ke zvýšení bodu varu v důsledku plochy povrchu dochází v důsledku zvýšených přitažlivých sil mezi atomy.
Zvyšuje se bod varu s povrchem?
Již jsme diskutovali ve výše uvedených částech, že bod varu sloučeniny se zvýší, pokud má řetězec více atomů uhlíku připojených lineárně.
Je důležité poznamenat, že bod varu se zvýší pouze tehdy, pokud jsou atomy uhlíku uspořádány lineárně. Dojde-li k rozvětvení, pak se bude bod varu snižovat s tím, jak se snižuje Van Der Waalova přitažlivá síla. Je snazší rozbít vazby.
Zvyšují molekuly s větším povrchem bod varu?
Povrch molekuly závisí na množství Van Der Waalovy síly působící mezi molekulami. Síla přitažlivosti se zvyšuje se zvětšováním plochy povrchu.
V důsledku silných přitažlivých sil se vaření stává obtížným. Pokud atomy uhlíku vytvářejí sloučeninu pomocí větví, pak by mohla mít nižší bod varu, protože molekula je přeplněná a odpudivé síly se stávají významnými a dominantnějšími. Můžeme tedy říci, že zvětšení povrchu molekuly zvyšuje bod varu sloučeniny.
Faktory ovlivňující bod varu sloučeniny
Když vezmeme v úvahu makroskopické faktory, které ovlivňují bod varu, my vědět, že o teplotě varu rozhodl okolní tlak látky. Ale když vezmeme v úvahu mikroskopickou úroveň nebo molekulární úroveň, existuje mnoho faktorů, které vstupují do hry při rozhodování o bodu varu látky nebo sloučeniny.
Faktory ovlivňující bod varu na mikroskopické úrovni jsou uvedeny v části uvedené níže -
- Mezimolekulární síly- Pokud jsou mezimolekulární síly silné, je velmi obtížné prolomit vazby mezi nimi. Proces varu tedy vyžaduje více úsilí. Molekuly mohou mít mnoho typů vazeb, které spojují dva atomy dohromady. Tyto vazby jsou iontová vazba, vodíková vazba, dipól-dipól a Van Der Waalovy síly. Síly jsou uvedeny v sestupném pořadí podle jejich síly, což znamená, že iontová vazba je nejsilnější a Van Der Waalova síla je nejslabší.
- Molekulární váha- Tendence k polarizaci se zvyšuje s tím, jak se molekula stává těžší. Čím větší je tendence k polarizaci, tím větší je úsilí potřebné k varu látky. Je to proto, že přitažlivé síly rostou, jak se prvek stává stále polárnějším.
- Shape– Když má sloučenina dlouhý řetězec atomů, pak bude povrch větší, a tedy Van Der Waalovy přitažlivé síly. Kvůli těmto silám je pro vazby obtížné se zlomit. Proto se také zvyšuje bod varu. Při větvení se povrch zmenšuje a Van Der Wallovy síly se zmenšují. Snižuje se tedy i bod varu.
Co se stane, když se povrch sloučeniny zvětší?
Jak bylo diskutováno v předchozích částech, bod varu sloučeniny se bude zvyšovat s tím, jak dominují přitažlivé síly. V důsledku vysokých přitažlivých sil se zvyšuje úsilí potřebné k rozbití vazeb.
K přerušení těchto vazeb a přeměně kapaliny do plynného stavu je proto zapotřebí vyšší teplota. Proto sloučeniny uhlíku s dlouhými řetězci mají vyšší bod varu. Důvodem je, že mají silné přitažlivé síly. Když dochází k větvení, dlouhý řetězec se zkracuje, a proto jsou přitažlivé síly slabší. Z tohoto důvodu se bod varu sloučeniny výrazně snižuje. Z výše uvedené diskuse můžeme vyvodit závěr, že bod varu se zvyšuje se zvětšováním plochy povrchu a klesá se snižováním plochy povrchu.
- Vzorce odporu vzduchu pro několik scénářů s příkladem
- Kladivo do kovu: Co, kdy, jak (Science Behind)
- 3 fakta o Dopplerově efektu pro světlo: co, jak, příklady a často kladené otázky
- Je jaderná fúze obnovitelná: 5 faktorů, které byste měli vědět!
- Je kluzné tření statické: 3 fakta, která byste měli vědět!
- Je vanad magnetický? 5 faktů, které byste měli vědět!
