haihtuvan määritelmä

Haihtuva aine on mikä tahansa kiinteä aine tai neste, jolla on korkea höyrynpaine huoneenlämpötilassa, joten se haihtuu nopeasti . Haihtuvat aineet tulee yleensä säilyttää ilmatiiviissä säiliöissä, jotta ne eivät pääse karkaamaan.

On monia haihtuvia aineita, joille olemme jatkuvasti alttiina. Esimerkiksi orgaaniset liuottimet, joissa kynsilakkoja valmistetaan, ovat aina haihtuvia aineita. Itse asiassa ne valitaan liuottimina juuri niiden nopean haihtumisen vuoksi, mikä varmistaa emalin nopean kuivumisen.

Jotkut polttoaineet, kuten korkeaoktaaninen bensiini, ovat huomattavasti haihtuvia; On myös esimerkkejä joistakin kiinteistä aineista, joiden höyrynpaine on erittäin korkea, mikä mahdollistaa niiden spontaanin sublimoitumisen.

Haihtuvien aineiden ominaisuudet

• Niissä on korkea höyrynpaine.
• Niillä on alhaiset kiehumispisteet.
• Yleensä niillä on alhaiset molekyylien väliset vuorovaikutusvoimat, joten ne eivät sitoudu voimakkaasti toisiinsa.
• Ne eivät yleensä ole polaarisia molekyylejä, eivätkä ne yleensä pysty muodostamaan vetysidoksia keskenään.
• Yleensä niillä on pieni molekyylipaino.
• Useimmat ovat nestemäisiä huoneenlämmössä, vaikka jotkut ovat kiinteitä.

höyrynpaine ja haihtumisnopeus

Haihtuvuuden käsite kemiassa liittyy höyrynpaineeseen. Höyrynpaine määritellään kaasufaasissa olevan aineen paineeksi, joka on dynaamisessa tasapainossa neste- tai kiinteän faasin kanssa .

Höyrynpaine on aineen haihtumisnopeuden mitta, koska se osoittaa painetta, joka tarvitaan lisäämään kondensaatio- tai kerrostumisnopeutta, kunnes se on yhtä suuri kuin haihtumisnopeus. Jos tarvitaan erittäin korkea paine (eli jos höyrynpaine on korkea), se tarkoittaa, että tarvitaan suurta kondensaationopeutta, koska haihtumisnopeus on korkea.

Esimerkkejä haihtuvista aineista

Etyylieetteri – C ₂ H ₅ OC ₂ H ₅

Eetterit ovat yleensä hyvin haihtuvia yhdisteitä. Yksinkertaisin niistä, dimetyylieetteri, ei ole huoneenlämpötilassa edes neste, vaan kaasu. Mutta etyylieetteri on nestettä, ja sen paine on noin 0,7 ilmakehää (melkein ilmakehän paine). Jos se olisi vain noin 0,3 ilmakehää suurempi, se olisi myös kaasua huoneenlämpötilassa.

Kiinteä jodi – I ₂

Tiedeyhteisö hyväksyy kiinteän jodin haihtuvana kiinteänä aineena. Itse asiassa tämä halogeeni mieluummin sublimoi kuin sulaa, ja missä tahansa suljetussa jodia sisältävässä astiassa voit nähdä kaasumaisen jodin pienenä violettina pilvenä. Jodin höyrynpaine on kuitenkin vain 0,027 kPa (0,000266 atm) 20 ºC:ssa. Tämä paine on vain pieni murto-osa useimpien nesteiden höyrynpaineesta. Tästä huolimatta jodia pidetään haihtuvana kiinteänä aineena, koska niin pieneltä kuin se näyttääkin, että höyrynpaine on itse asiassa paljon korkeampi kuin suurimman osan kiinteistä aineista.

petrolieetteri

Nimestään huolimatta petrolieetteri ei itse asiassa ole eetteri kemiallisesta näkökulmasta. Se on erittäin kevyt ja erittäin haihtuva (siis sen nimi, joka tarkoittaa ”yläilmaa”) öljytislauksen jae, joka sisältää useita lyhytketjuisia hiilivetyjä. Kiehumispiste on aina välillä 30-60 ºC, joten se on huoneenlämpötilassa lähes kaasua.

Nestemäinen bromi – Br ₂

Bromi (Br ₂ ) on erittäin haihtuva nestemäinen halogeeni. Sen höyrynpaine on 0,30 atm, joten se haihtuu nopeasti, ellei sitä säilytetä kunnolla suljetussa astiassa.

Absoluuttinen metanoli – CH ₃ OH

Joissakin tapauksissa lentopolttoaineena ja toisissa kilpa-autojen polttoaineena käytettynä yksinkertaisimmalla alkoholilla on erittäin korkea höyrynpaine, mikä tekee siitä melko haihtuvan nesteen. 37,8 ºC:n lämpötilassa sen höyrynpaine on 0,32 atm.

Kaasu

Se on monimutkainen alkaanien seos, joka sisältää pääasiassa erilaisia ​​oktaaniisomeerejä (alkaani, jossa on 8 hiiliatomia). Bensiinin höyrynpaine on luokkaa 0,60 atm, mikä on erittäin korkea.

Elektronisten piirien puhdistussuihke

Ne ovat haihtuvien orgaanisten yhdisteiden seoksia, jotka sisältävät maaöljytisleitä (alkaanien, kuten heptaanin, propaanin ja sykloheksaanin kanssa) ja alhaisen molekyylipainon alkoholeja, kuten etanolia, isopropanolia ja kivennäisalkoholia. Seoksen höyrynpaine on noin 1 mmHg, joten se haihtuu erittäin nopeasti ruiskutettuaan puhdistettavalle piirille.

Volframiheksafluoridi – WCl ₆

Tämän yhdisteen sulamispiste on vain 2,3 ºC ja kiehumispiste vain 17,1 ºC, joten teknisesti se ei ole kiinteä aine eikä neste 25 ºC:n vakiolämpötilassa, mutta se on erittäin haihtuva aine. Itse asiassa se on yksi raskaimmista tunnetuista kaasuista. Kuitenkin sekä nesteellä että kiinteällä aineella on erittäin korkea höyrynpaine 20 ºC:ssa, ylittäen ilmanpaineen (siksi se on kaasumaista tuossa lämpötilassa).

Heksakarbonyylivolframi – W(CO) ₆

Tämä on juuri näytetyn heksafluoridin raskas serkku. Tämän yhdisteen höyrynpaine on 67 ºC:ssa lähes 5 kertaa suurempi kuin kiinteän jodin höyrynpaine huoneenlämpötilassa. Tämä yhdiste myös sublimoituu sen sijaan, että se sulaa normaalipaineessa.

haihtuvuus ja lämpötila

Syy, miksi hiustenkuivaaja puhaltaa kuumaa ilmaa, johtuu siitä, että lämpö auttaa vettä haihtumaan nopeammin. Tämä tarkoittaa, että mitä korkeampi lämpötila, sitä haihtuvampaa vesi muuttuu. Tämä tapahtuu useimmille aineille, ja syynä on se, että mitä korkeampi lämpötila, sitä korkeampi on sen höyrynpaine. Itse asiassa, jos lämpötilaa nostetaan paljon, höyrynpaine voi tulla yhtä suureksi kuin ilmakehän paine, jolloin saavutetaan kiehumispiste (nesteiden tapauksessa) tai sublimaatiopiste (nesteiden tapauksessa). kiinteät aineet).

Viitteet

Gaspar, DJ, Phillips, SD, Polikarpov, E., Albrecht, KO, Jones, SB, George, A., . . . Bays, J.T. (2019). Happihappoja sisältävän bensiinin höyrynpaineen mittaaminen ja ennustaminen. Polttoaine , 243 , 630–644. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.01.137

Luettelo haihtuvista orgaanisista yhdisteistä. (2021). Palautettu osoitteesta https://condorchem.com/es/listado-compuestos-organicos-volatiles/

Jodin sublimaatio: Väärinkäsityksen nousu ja lasku | Chem13 uutiset. (2019, 10. syyskuuta). Haettu osoitteesta https://uwaterloo.ca/chem13-news-magazine/october-2015/feature/sublimation-iodine-rise-and-fall-misconception.

Vernon, A.A. (1937). Volframiheksakloridin höyrynpaine ja dissosiaatio kaasufaasissa1. Journal of the American Chemical Society , 59 (10), 1832–1833. https://doi.org/10.1021/ja01289a013