Різниця між точкою кипіння та випаровуванням

The ключова різниця між температурою кипіння і випаровуванням є те випаровування відбувається на поверхні рідини, тоді як температура кипіння - це температура, при якій відбувається випаровування з рідкої маси.

Випаровування з рідини для утворення пари може відбуватися двома способами. Один із способів - утворення пари в точці кипіння. В іншому способі випаровування відбувається нижче температури кипіння; ми називаємо це випаровуванням. Хоча обидва процеси виробляють молекули у паровому стані, спосіб їх отримання різний.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке точка кипіння
3. Що таке випаровування
4. Порівняльне порівняння - точка кипіння проти випаровування в табличній формі
5. Підсумок

Що таке точка кипіння?

Просто температура кипіння означає температуру, при якій рідина або розчинник почнуть кипіти. Ми можемо визначити це за фіксованим тиском; зазвичай атмосферний тиск. Іншими словами, це температура, при якій рідина починає випаровуватися. Тому при цій температурі тиск пари дорівнює атмосферному тиску.

В першу чергу на температуру кипіння речовин впливає багато факторів. Як зовнішні фактори, на нього впливає температура атмосфери. Наприклад, рідина у вакуумі має нижчу температуру кипіння, ніж у нормальному атмосферному тиску. Так само рідина під високим тиском матиме відносно більшу температуру кипіння.

Детермінанти

Більше того, хімічні та фізичні властивості самої рідини також впливають на температуру кипіння. Наприклад, якщо молекулярна маса молекул у рідині більша, то вона матиме більш високу температуру кипіння порівняно з рідиною, що має більш низькомолекулярні сполуки. Хімічні зв’язки також впливають на температуру кипіння. Спирт матиме більш високу температуру кипіння порівняно з відповідним алканом. Тут причина цього - наявність водневих зв’язків між молекулами спирту. Алкани не мають міцних водневих зв’язків; скоріше, вони матимуть слабкі взаємодії Ван дер Ваальса. Тому енергія, необхідна для розриву міцних зв’язків, більша в спиртах, що збільшує температуру кипіння її.

Малюнок 01: Точка кипіння води

Крім того, точки кипіння корисні для відділення кожної речовини від суміші. Метод, який ми використовуємо для цієї мети, - дистиляція. Це також є основою для перегонки нафти. Там нафта містить велику кількість вуглеводнів з різною кількістю вуглеводів. Деякі є прямими ланцюжками, деякі розгалуженими, а деякі ароматними. Тому точки кипіння цих відрізняються одна від одної. Однак важко виділити кожну молекулу окремо, оскільки їх температури кипіння змінюються з невеликою кількістю. Однак очистити їх можна певною мірою. Отже, при перегонці нафти ми можемо відокремлювати молекули з більш близькими молекулярними вагами в температурному діапазоні.

Що таке випаровування?

Випаровування - це процес зміни рідини в стадію її випаровування. Слово "випаровування" ми використовуємо конкретно, коли випаровування відбувається з поверхні рідини. Випаровування рідини може відбуватися і в точці кипіння, де відбувається випаровування з усієї рідкої маси. Але тоді ми не називаємо це випаровуванням.

Малюнок 02: Випаровування є поверхневим процесом

Крім того, на випаровування можуть впливати різні фактори, такі як концентрація інших речовин у повітрі, площа поверхні, тиск, температура речовини, щільність, швидкість потоку повітря тощо.

Яка різниця між точкою кипіння та випаровуванням?

Температура кипіння речовини - це температура, при якій тиск пари рідини дорівнює тиску, що оточує рідину, і рідина змінюється на пари. Тоді як випаровування - це процес перетворення рідини в стадію її випаровування. Отже, ключова відмінність температури кипіння від випаровування полягає в тому, що випаровування відбувається на поверхні рідини, тоді як у точці кипіння відбувається випаровування з усієї рідинної маси. Тут випаровування конкретної рідини відбувається нижче температури кипіння.

Більше того, при температурі кипіння рідина утворює бульбашки і при випаровуванні не утворюється бульбашок. Отже, це помітна різниця між температурою кипіння та випаровуванням. Далі, при температурі кипіння, для молекул подається тепло, і ця енергія використовується для утворення парів. Але при випаровуванні зовнішнє тепло не подається. Швидше за все, молекули отримують енергію, коли стикаються одна з одною, і ця енергія використовується для виходу до пари. Тому це значна різниця між температурою кипіння та випаровуванням.

Нижче наведено інфографіку про різницю між температурою кипіння та випаровування, яка відображає таблицю всіх цих відмінностей.

Підсумок - Температура кипіння проти випаровування

Температура кипіння - це температура, при якій відбувається випаровування, коли ми забезпечуємо рідину зовнішньою тепловою енергією. Однак випаровування - це стихійний процес, при якому ми не надаємо жодної зовнішньої енергії. Підсумовуючи, головна відмінність температури кипіння від випаровування полягає в тому, що випаровування відбувається на поверхні рідини, тоді як температура кипіння - це температура, при якій відбувається випаровування з усієї рідинної маси.

Довідка:

1. Гельменстін, Анна Марі, к.т.н. "Визначення точки кипіння в хімії". ThoughtCo, 24 грудня 2018 р. Доступний тут  
2. Лібретексти. "12.4: Випаровування та конденсація." Хімія LibreTexts, Національний науковий фонд, 26 листопада 2018 р. Доступний тут  

Надано зображення:

1. "Kochendes wasser02" Користувач: Markus Schweiss - Власна робота, (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
2. "6083629546" від Трістана Шмурра (CC BY 2.0) через Flickr