Содержание
Температура испарения веществ варьируется в зависимости от их структуры на молекулярном уровне. Все знакомы с точкой испарения воды при нормальных условиях давления - 100 градусов по Цельсию или 212 по Фаренгейту. Однако многие вещества, которые вы считаете газом, являются газами только потому, что их температура испарения значительно ниже комнатной температуры. Даже некоторые вещества, которые являются жидкими при комнатной температуре, такие как этанол, имеют более низкую температуру испарения, чем вода.
атмосфера
Азот (N2), диоксид углерода, кислород (O2), гелий, хлор (Cl2) и водород являются распространенными примерами веществ, которые испаряются при гораздо более низких температурах, чем вода. Жидкий гелий имеет самую низкую температуру испарения - около -452 по Фаренгейту, всего 4,2 градуса Цельсия выше абсолютного нуля. Хотя эти вещества называются газами, важно знать, что ни одно вещество не может быть определено как «газ» или «жидкость», кроме как при данной температуре. Жидкие, твердые и газообразные - это просто разные состояния вещества, и вещество может находиться в любом из этих трех состояний, в зависимости от температуры и давления.
Аполярные углеводороды
Вода имеет дипольный момент, что означает, что она полярна, потому что имеет частичный слабый заряд в кислороде и частичный слабый заряд в водороде. Однако углеводороды, подобные тем, которые содержатся в бензине, неполярны. Взаимодействия, называемые силами Лондона, удерживают неполярные молекулы вместе в жидкой и твердой фазах. Эти силы становятся больше с увеличением размера молекулы. Следовательно, многие более мелкие неполярные молекулы, такие как молекулы, состоящие из бензина, испаряются при температурах ниже, чем у воды, из-за того, что внутримолекулярные взаимодействия слабее.
спирты
Как и молекулы воды, спирты также полярны и могут образовывать особый тип связи, называемый водородной связью. Молекулы воды, однако, могут образовывать два моста водорода, в то время как алкоголь может образовывать только один. Они имеют тенденцию иметь температуру испарения выше, чем углеводороды того же размера, но более низкую температуру кипения, чем вода. Вот как вы делаете виски: с помощью дистилляции увеличивается содержание алкоголя.
Другие молекулы
Многие другие молекулы имеют более низкую температуру испарения, чем вода. Одним примечательным примером является класс молекул, называемых простыми эфирами, у которых кислород связан с двумя атомами углерода. Они слегка полярные, но не такие полярные, как вода и спирты, и не могут образовывать водородные связи, обычно имеющие более низкую температуру испарения. Другим примером является аммиак, который обычно продается растворенным в воде. Он испаряется при температуре ниже 0 градусов по Цельсию и при комнатной температуре является газом, хотя быстро растворяется.