zmiana stanu (sublimacja i depozycja)
On 21 stycznia, 2021 by adminNie mam pewności, jak mam myśleć o zmianach stanu (zwłaszcza o sublimacji i depozycji). Czy powinienem myśleć o sublimacji i osadzaniu jako pomijaniu fazy ciekłej (rys. 1), czy też powinienem traktować to jako wzór kołowy (rys. 2).
rys. 1
rys. 2
Dlaczego podczas sublimacja i osadzanie czy faza ciekła jest pomijana i jak jest pomijana, czy nie cała materia musiałaby być cieczą pomiędzy ciałem stałym a gazem?
Czy wynika to z faktu, że niektóre substancje nie mogą być cieczami ? jeśli tak, co stoi na przeszkodzie, aby był płynny?
Komentarze
- Spójrz na chemistry.stackexchange.com/questions/6318/… i chemistry.stackexchange.com/questions/15028/ … i chemistry.stackexchange.com/questions/11104/… .
- Oba są poprawne.
Odpowiedź
Po pierwsze, w co do diagramów, jak wspomniano w komentarzach, oba diagramy są poprawne. Jedną z rzeczy, które sugerują oba diagramy, jest to, że sublimacja / osadzanie jest równoważne połączeniu topnienia / zamrażania i odparowywania / kondensacji – innym sposobem spojrzenia na to jest poniższy diagram ze strony UC Davis ChemWiki Ciepło sublimacji :
Wyjaśnienie ze strony internetowej jest następujące:
Chociaż w sublimacji ciało stałe nie przechodzi przez fazę ciekłą w drodze do fazy gazowej, wymaga takiej samej ilości energii, jaką najpierw by się stopił (stopił), a następnie wyparował.
W odniesieniu do twoich powiązanych pytań:
Czy jest to spowodowane tym, że niektóre substancje nie mogą być cieczami? jeśli tak, co stoi na przeszkodzie, aby był płynem?
Niezupełnie, płyny mogą występować w odpowiednich warunkach, wyjaśnienie znajduje się poniżej.
Dlaczego podczas sublimacji i osadzania faza ciekła jest pomijana i jak jest pomijana, czy nie cała materia musiałaby być cieczą pomiędzy ciałem stałym a gazem?
Aby zrozumieć, dlaczego zachodzi sublimacja, konieczne jest zrozumienie diagramów fazowych. Uogólniony diagram faz ze strony UC Davis Chemwiki Diagramy faz pokazano poniżej:
Krzywa sublimacji / osadzania to linia od początku do punktu potrójnego , reprezentowana jako czerwona linia w schemat powyżej. Uogólnienie, którego można dokonać, jest takie, że substancja ulega sublimacji / osadzaniu, gdy jedna (lub obie) temperatura i ciśnienie są niższe niż w punkcie potrójnym. Rozważ następujące przykłady porównujące diagramy fazowe dwutlenku węgla i wody (ze strony UC Davis Chemwiki, do której linki znajdują się wcześniej):
Po pierwsze, dwutlenek węgla – przy „normalnym” ciśnieniu atmosferycznym (np. W typowym laboratorium – 1 atm), jest niższa niż 5,2 atm w punkcie potrójnym (oznaczonym „D”). Zakładając minimalne zmiany ciśnienia w porównaniu ze standardowymi warunkami laboratoryjnymi, gdy $ \ ce {CO2} $ jest schładzany, ostatecznie ulegnie osadzeniu w fazie stałej.
Teraz, dla porównania, weźmy pod uwagę diagram fazowy wody, stan potrójny (oznaczony również jako „D”) występuje przy bardzo niskim ciśnieniu 0,006 atm, ciśnieniu niższym niż to, które spowodowałoby wodę sublimacja. Uwaga dla standardowych warunków laboratoryjnych woda zachowuje znane właściwości ciał stałych, cieczy i gazów (w zależności od temperatury).
Uwaga, oba mają fazę ciekłą.
Dodaj komentarz