끓는점이 무엇이며 어떻게 계산되는지 설명합니다. 끓는점의 예. 녹는점과 어는점.
끓는점은 무엇입니까?
끓는점은 온도 누구에게 압력 증기 액체 (특정 온도에서 닫힌 시스템의 액상에 기상이 가하는 압력)은 액체를 둘러싼 압력과 같습니다. 이 때 액체는 기체로 변합니다.
끓는점은 주변 압력에 크게 의존하는 특성입니다. 매우 높은 압력을 받는 액체는 낮은 압력을 받는 것보다 더 높은 끓는점을 갖습니다. 즉, 높은 압력을 받을 때 기화하는 데 더 오래 걸립니다. 이러한 끓는점 변화로 인해 IUPAC는 표준 끓는점을 정의했습니다. 이는 1bar의 압력에서 액체가 증기로 변하는 온도입니다.
중요한 점은 물질의 끓는점이 무한정 증가할 수 없다는 것입니다. 액체의 온도를 비등점 이상으로 높인 다음 계속 증가시키면 "임계 온도"라는 온도에 도달합니다. 임계 온도는 그 이상에서 기체가 압력 증가에 의해 액체로 변환될 수 없는, 즉 액화될 수 없는 온도이다. 이 온도에서 정의된 액상 또는 기상은 없습니다.
끓는점은 물질마다 다릅니다. 이 속성은 분자의 질량에 따라 다릅니다. 물질 그리고 그것이 나타내는 분자간 힘의 유형(수소 결합, 영구 쌍극자, 유도 쌍극자)은 물질이 극성 공유 또는 비극성 공유(무극성)인지에 따라 달라집니다.
물질의 온도가 끓는점보다 낮을 때 물질의 일부만 분자 표면에 위치한 에너지 액체의 표면 장력을 깨고 증기상으로 빠져나가기에 충분합니다. 반면에 시스템에 열이 공급되면 엔트로피 시스템의 (시스템 입자의 무질서 경향).
끓는점은 어떻게 계산됩니까?
Clausius-Clapeyron 방정식을 사용하여 단일 구성 요소로 구성된 시스템의 위상 전이를 특성화할 수 있습니다. 이 방정식은 물질의 끓는점을 계산하는 데 사용할 수 있으며 다음과 같이 적용됩니다.
어디에:
P1은 1 bar 또는 대기압(0.986923 atm)과 같은 압력입니다.
T1은 1bar(P1)의 압력에서 측정된 성분의 끓는점(끓는점)이며 켈빈도(K)로 표시됩니다.
P2는 bar 또는 atm으로 표시되는 성분의 증기압입니다.
T2는 증기압 P2가 측정되는 구성요소 온도(켈빈도 단위로 표시)입니다.
𝚫H는 의 엔탈피 변화이다. 증발 계산 중인 온도 범위에 대한 평균입니다. J / mol 또는 등가 에너지 단위로 표시됩니다.
R은 8.314 J/Kmol에 해당하는 기체 상수입니다.
ln은 자연 로그입니다.
끓는점(끓는점) T1 클리어
끓는점의 예
정상 압력 조건(1 atm)에서 알려진 일부 끓는점과 기록된 끓는점은 다음과 같습니다.
- 물: 100ºC
- 헬륨: -268.9ºC
- 수소: -252.8ºC
- 칼슘: 1484ºC
- 베릴륨: 2471ºC
- 실리콘: 3265ºC
- 흑연 형태의 탄소: 4827ºC
- 붕소: 3927ºC
- 몰리브덴: 4639ºC
- 오스뮴: 5012ºC
- 텅스텐: 5930ºC
녹는 점
녹는점은 물질이 고체에서 액체 상태로 변하는 온도입니다.
고체가 액체로 변하는 온도를 융점이라고 하며, 고체-액체 상전이 동안 온도는 일정하게 유지됩니다. 이 경우, 시스템의 온도가 시스템이 충분히 상승할 때까지 시스템에 열이 공급됩니다. 움직임 그의 입자 고체 구조에서 더 크므로 분리되어 액체상으로 흐릅니다.
녹는점은 또한 압력에 따라 달라지며 일반적으로 물질의 어는점(충분히 냉각되면 액체가 고체가 됨)과 같습니다. 물질.
빙점
어는점은 녹는점의 반대입니다. 즉, 액체가 수축하고 입자가 움직임을 잃고 구조 더 단단하고 변형에 강하며 형상 기억력(물질에 고유한 고체 상태). 즉, 액체가 고체로 변하는 온도입니다. 합병에는 공급이 필요합니다 열량 에너지 동결은 열에너지 제거(냉각)를 필요로 하는 동안 시스템에 전달됩니다.
반면에 어는점도 압력에 따라 다릅니다. 예를 들어 물이 0ºC에서 1기압의 온도로 냉각될 때 얼고 얼음으로 변할 때 일어나는 일입니다. 1기압과 매우 다른 압력으로 냉각되는 경우 결과가 매우 달라질 수 있습니다. 예를 들어 압력이 훨씬 높으면 어는점이 낮아져 동결되는 데 시간이 걸릴 수 있습니다.
물의 녹는점과 끓는점
물은 종종 물질의 녹는점과 끓는점을 측정할 때 표준으로 사용됩니다. 일반적으로 상압에서 끓는점은 100ºC이고 녹는점은 0ºC입니다(얼음의 경우). 이것은 다음과 같은 경우에 크게 다를 수 있습니다. 물 소금이 풍부한 바닷물과 같은 액체 또는 고체의 다른 물질이 용해되어 물리적 및 화학적 특성을 변경합니다.
압력의 영향도 매우 두드러집니다. 1기압에서 물의 끓는점은 100ºC인 것으로 알려져 있지만, 이를 0.06atm으로 올리면 끓는점이 0ºC(얼어붙는 대신)에서 발생한다는 사실에 놀랄 것입니다.