Zustandsänderung (Sublimation und Ablagerung)
On Januar 21, 2021 by adminIch bin etwas verwirrt darüber, wie ich über Zustandsänderungen (insbesondere Sublimation und Ablagerung) denken soll. Sollte ich mir Sublimation und Ablagerung als Überspringen der flüssigen Phase vorstellen (Abb. 1) oder sollte ich mir das als kreisförmiges Muster vorstellen (Abb. 2).
Abb. 1
Abb. 2
Warum während Sublimation und Ablagerung wird die flüssige Phase übersprungen und wie wird sie übersprungen, müsste nicht jede Materie eine Flüssigkeit zwischen Feststoff und Gas sein?
Liegt es an der Tatsache, dass einige Substanzen keine Flüssigkeiten sein können ? Wenn ja, was verhindert, dass es flüssig wird?
Kommentare
- Bitte schauen Sie sich an Chemistry.stackexchange.com/questions/6318/… und chemie.stackexchange.com/questions/15028/ … und chemistry.stackexchange.com/questions/11104/… .
- Beide sind korrekt.
Antwort
Erstens in In Bezug auf die Diagramme, wie in den Kommentaren erwähnt, sind beide Diagramme korrekt. Eine Sache, die beide Diagramme implizieren, ist, dass Sublimation / Abscheidung der Kombination von Schmelzen / Gefrieren und Verdampfen / Kondensieren entspricht – eine andere Sichtweise ist das folgende Diagramm auf der UC Davis ChemWiki-Seite Sublimationswärme :
Eine Erklärung auf der Webseite lautet:
Obwohl bei der Sublimation ein Feststoff auf seinem Weg zur Gasphase nicht durch die flüssige Phase gelangt, Es wird dieselbe Energiemenge benötigt, die benötigt wird, um zuerst zu schmelzen (zu verschmelzen) und dann zu verdampfen.
In Bezug auf Ihre verwandten Fragen:
Liegt es daran, dass einige Substanzen keine Flüssigkeiten sein können? Wenn ja, was verhindert, dass es eine Flüssigkeit ist?
Nicht ganz, Flüssigkeiten können unter den richtigen Bedingungen auftreten, die Erklärung ist unten.
Warum wird während der Sublimation und Abscheidung die flüssige Phase übersprungen und wie wird sie übersprungen, müsste nicht alle Materie eine Flüssigkeit zwischen Feststoff und Gas sein?
Um zu verstehen, warum Sublimation auftritt, müssen Phasendiagramme verstanden werden. Ein verallgemeinertes Phasendiagramm von der UC Davis Chemwiki-Seite Phasendiagramme ist unten dargestellt:
Die Sublimations- / Ablagerungskurve ist die Linie vom Ursprung zum Tripelpunkt , dargestellt als rote Linie in der Diagramm oben. Eine Verallgemeinerung, die gemacht werden kann, ist, dass eine Substanz eine Sublimation / Ablagerung erfährt, wenn entweder (oder beide) die Temperatur und der Druck niedriger sind als am Tripelpunkt. Betrachten Sie die folgenden Beispiele zum Vergleich der Phasendiagramme von Kohlendioxid und Wasser (von der zuvor verlinkten Seite von UC Davis Chemwiki):
Zunächst Kohlendioxid – bei „normalem“ atmosphärischem Druck (wie im typischen Labor -). 1 atm) ist es niedriger als die 5,2 atm am Tripelpunkt (mit „D“ bezeichnet). Unter der Annahme minimaler Druckänderungen gegenüber den Standardlaborbedingungen wird das $ \ ce {CO2} $ beim Abkühlen schließlich in der festen Phase abgeschieden.
Betrachten Sie zum Vergleich das Phasendiagramm für Wasser. Der Dreifachzustand (auch mit „D“ bezeichnet) tritt bei einem sehr niedrigen Druck von 0,006 atm auf, wobei niedrigere Drücke zu Wasser führen würden sublimierend. Hinweis: Unter den Standardlaborbedingungen behält Wasser die bekannten Feststoff-, Flüssigkeits- und Gaseigenschaften bei (abhängig von der Temperatur).
Beachten Sie, dass beide eine flüssige Phase haben.
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