पानी, इथेनॉल, एसीटोन, साइक्लोहेक्सेन में वाष्पीकरण की गर्मी होती है

गर्मी वाष्पीकरण वाष्पीकरण की तापीय धारिता वह ऊर्जा है जो एक तरल पदार्थ के एक ग्राम को लगातार तापमान पर अपने क्वथनांक में अवशोषित करना चाहिए; अर्थात्, तरल चरण से गैस चरण में संक्रमण को पूरा करें। यह आमतौर पर इकाइयों के साथ व्यक्त किया जाता है j / g या cal / g; और केजे / मोल में, जब हम वाष्पीकरण की दाढ़ की थैली के बारे में बात करते हैं.

यह कॉन्सेप्ट रोजाना की तुलना में अधिक है। उदाहरण के लिए, कई मशीनें, जैसे भाप ट्रेनें, जल वाष्प द्वारा जारी ऊर्जा के लिए धन्यवाद का संचालन करती हैं। पृथ्वी की सतह पर, बड़े पैमाने पर वाष्प को आकाश की ओर बढ़ते हुए देखा जा सकता है, जैसे नीचे की छवि में.

साथ ही, गतिज ऊर्जा के नुकसान के कारण त्वचा पर पसीने का वाष्पीकरण ठंडा या ताज़ा हो जाता है; जो तापमान में कमी का अनुवाद करता है। हवा के झोंके आने पर ताजगी की सनसनी बढ़ जाती है, क्योंकि यह पसीने की बूंदों के जल वाष्प को अधिक तेजी से हटाता है.

वाष्पीकरण की गर्मी न केवल पदार्थ की मात्रा पर निर्भर करती है, बल्कि इसके रासायनिक गुणों पर भी निर्भर करती है; विशेष रूप से, आणविक संरचना, और इंटरमॉलिक्युलर बातचीत के प्रकार मौजूद हैं.

सूची

• 1 इसमें क्या शामिल है??
  • 1.1 औसत गतिज ऊर्जा
  • 1.2 वाष्प दाब
• 2 पानी के वाष्पीकरण की गर्मी
• 3 इथेनॉल
• 4 एसीटोन
• 5 साइक्लोहेक्सेन
• बेंजीन के 6
• 7 तोल्यूने
• 8 हेक्सेन
• 9 संदर्भ

इसमें क्या शामिल है??

वाष्पीकरण की गर्मी ((H)_VAP) एक भौतिक चर है जो तरल के सामंजस्य की ताकतों को दर्शाता है। सामंजस्य बलों को उन लोगों के रूप में समझा जाता है जो तरल चरण में अणुओं (या परमाणुओं) को एक साथ रखते हैं। अस्थिर तरल पदार्थ, उदाहरण के लिए, कमजोर सामंजस्य बल है; जबकि पानी के वे बहुत मजबूत हैं.

क्यों तथ्य यह है कि एक तरल दूसरे की तुलना में अधिक अस्थिर है और इस वजह से, इसके क्वथनांक पर पूरी तरह से वाष्पित होने के लिए अधिक गर्मी की आवश्यकता होती है? उत्तर इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन या वैन डेर वाल्स बलों में निहित है.

पदार्थ की आणविक संरचना और रासायनिक पहचान के आधार पर, इसकी अंतर-आणविक बातचीत अलग-अलग होती है, साथ ही इसके सह-निर्माण बलों की भयावहता भी। इसे समझने के लिए, विभिन्न पदार्थों का .H के साथ विश्लेषण किया जाना चाहिए_VAP विभिन्न.

औसत गतिज ऊर्जा

एक तरल के भीतर सामंजस्य की ताकत बहुत मजबूत नहीं हो सकती है, अन्यथा, इसके अणु कंपन नहीं करेंगे। यहां, "कंपन" तरल में प्रत्येक अणु के मुक्त और यादृच्छिक आंदोलन को संदर्भित करता है। कुछ धीमे चलते हैं, या दूसरों की तुलना में तेज़ होते हैं; अर्थात्, उनमें से सभी में एक ही गतिज ऊर्जा नहीं है.

इसलिए, वहाँ एक की बात है औसत गतिज ऊर्जा तरल के सभी अणुओं के लिए। जो अणु पर्याप्त रूप से तेज़ होते हैं, वे अंतर-आणविक बलों को दूर करने में सक्षम होंगे जो इसे तरल में बनाए रखते हैं, और गैस चरण में बच जाएंगे; और भी, अगर ये सतह पर हैं.

उच्च गतिज ऊर्जा के साथ पहला अणु एम बच गया है, एक बार फिर औसत गतिज ऊर्जा का अनुमान है।.

क्यों? क्योंकि जितनी तेजी से अणु गैस चरण में बचते हैं, उतने ही धीमे तरल में रहते हैं। ग्रेटर आणविक धीमापन शीतलन के बराबर होता है.

भाप का दबाव

चूंकि एम अणु गैस चरण में बच जाते हैं, वे तरल साइन पर लौट सकते हैं; हालांकि, अगर तरल पर्यावरण के संपर्क में है, तो अनिवार्य रूप से सभी अणु बच जाएंगे और यह कहा जाता है कि वहाँ एक वाष्पीकरण था.

यदि तरल को एक सीमांत रूप से सील कंटेनर में रखा जाता है, तो एक तरल-गैस संतुलन स्थापित किया जा सकता है; यह कहना है, जिस गति से गैसीय अणु निकलते हैं, उसी के साथ वे प्रवेश करते हैं.

इस संतुलन में तरल की सतह पर गैस के अणुओं द्वारा डाला गया दबाव वाष्प दबाव के रूप में जाना जाता है। यदि कंटेनर खुला है, तो बंद कंटेनर के तरल पर अभिनय करने की तुलना में दबाव कम होगा.

वाष्प का दबाव जितना अधिक होगा, तरल उतना ही अस्थिर होगा। अधिक अस्थिर होने के नाते, कमजोर इसके सामंजस्य की ताकत हैं। और इसलिए, इसके सामान्य क्वथनांक को कम करने के लिए कम गर्मी की आवश्यकता होगी; वह तापमान, जिस पर वाष्प का दबाव और वायुमंडलीय दबाव बराबर होता है, 760 torr या 1atm.

पानी के वाष्पीकरण की गर्मी

पानी के अणु प्रसिद्ध हाइड्रोजन बांड बना सकते हैं: एच-ओ-एच-ओएच₂. यह विशेष प्रकार की इंटरमॉलिक्युलर बातचीत, हालांकि कमजोर है अगर तीन या चार अणुओं पर विचार किया जाता है, तो उनमें से लाखों की बात करते हुए बेहद मजबूत है।.

इसके क्वथनांक पर पानी के वाष्पीकरण की ऊष्मा होती है 2260 जे / जी या 40.7 केजे / मोल. इसका क्या मतलब है? कि 100 ° C, 2260J (या 40.7kJ पानी के एक ग्राम को वाष्पित करने के लिए पानी के एक मोल को वाष्पित करने की आवश्यकता होती है, यानी 18g के आसपास).

मानव शरीर के तापमान पर पानी, 37 डिग्री सेल्सियस, एक theH है_VAP अधिक है। क्यों? क्योंकि, जैसा कि इसकी परिभाषा कहती है, पानी को 37 untilC तक गर्म किया जाना चाहिए जब तक कि यह अपने उबलते बिंदु तक नहीं पहुंचता और पूरी तरह से वाष्पित हो जाता है; इसलिए, ΔH_VAP यह अधिक से अधिक है (और यह तब और भी अधिक है जब यह ठंडे तापमान पर आता है).

इथेनॉल का

द Δ ह_VAP इथेनॉल के अपने क्वथनांक पर 855 J / g या 39.3 kJ / mol है। ध्यान दें कि यह पानी से कम है, क्योंकि इसकी संरचना, सीएच₃सीएच₂ओह, यह मुश्किल से एक हाइड्रोजन पुल का निर्माण कर सकता है। हालांकि, यह सबसे अधिक क्वथनांक वाले तरल पदार्थों में से है.

एसीटोन की

द Δ ह_VAP एसीटोन का 521 J / g या 29.1 kJ / mol है। चूंकि यह वाष्पीकरण की अपनी गर्मी को दर्शाता है, यह पानी या इथेनॉल की तुलना में बहुत अधिक वाष्पशील तरल है, और इसलिए, यह कम तापमान (56ºC) पर उबलता है.

क्यों? क्योंकि इसके सीएच अणु हैं₃OCH₃ वे हाइड्रोजन पुल नहीं बना सकते हैं और केवल द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय बलों के माध्यम से बातचीत कर सकते हैं.

साइक्लोहेक्सेन का

साइक्लोहेक्सेन के लिए, इसके ycH_VAP 358 J / g या 30 kJ / mol है। सूत्र सी के साथ एक हेक्सागोनल अंगूठी के होते हैं₆एच₁₂. उनके अणु लंदन से फैलाव बलों द्वारा बातचीत करते हैं, क्योंकि वे एपोलर हैं और द्विध्रुवीय क्षण का अभाव है.

ध्यान दें कि यद्यपि यह पानी से भारी है (84g / mol बनाम 18g / mol), इसका सामंजस्य बल कम है.

बेंजीन का

द Δ ह_VAP फार्मूला सी के साथ बेंजीन, सुगंधित हेक्सागोनल अंगूठी₆एच₆, 395 J / g या 30.8 kJ / mol है। साइक्लोहेक्सेन की तरह, यह फैलाव बलों द्वारा बातचीत करता है; लेकिन, यह द्विध्रुव बनाने और रिंगों की सतह को स्थानांतरित करने में भी सक्षम है (जहां उनके दोहरे बंधनों को सुधारा जाता है).

यह बताता है कि क्यों माफी माँगता है, और बहुत भारी नहीं है, एक olarH है_VAP अपेक्षाकृत अधिक है.

टोल्यूनि से

द Δ ह_VAP टोल्यूनि बेंजीन (33.18 kJ / mol) की तुलना में भी अधिक है। यह इस तथ्य के कारण है कि, उपरोक्त के अलावा, इसके मिथाइल समूह, -CH₃ वे टोल्यूनि के द्विध्रुवीय क्षण में सहयोग करते हैं; बदले में, वे फैलाव बलों द्वारा बातचीत कर सकते हैं.

हेक्सेन से

और अंत में, ΔH_VAP हेक्सेन 335 जे / जी या 28.78 केजे / मोल है। इसकी संरचना सी.एच.₃सीएच₂सीएच₂सीएच₂सीएच₂सीएच₃, साइक्लोहेक्सेन के विपरीत, जिसे हेक्सागोनल है, रैखिक कहना है.

हालांकि उनके आणविक द्रव्यमान बहुत कम (86g / mol बनाम 84g / mol) से भिन्न होते हैं, चक्रीय संरचना सीधे उस तरीके को प्रभावित करती है जिसमें अणु बातचीत करते हैं। एक अंगूठी होने के नाते, फैलाने वाली ताकतें अधिक प्रभावी हैं; हेक्सेन की रैखिक संरचना में रहते हुए, वे अधिक "गलत" हैं.

ΔH के मान_VAP हेक्सेन के लिए, वे एसीटोन के साथ संघर्ष करते हैं। सिद्धांत रूप में, हेक्सेन, क्योंकि इसका उच्च क्वथनांक (81 )C) है, इसमें एक ΔH होना चाहिए_VAP एसीटोन से बड़ा, जो 56 .C पर उबलता है.

अंतर यह है कि एसीटोन एक है ताप क्षमता हेक्सेन से अधिक है। इसका मतलब यह है कि, 30 डिग्री सेल्सियस से 56 डिग्री सेल्सियस तक एसीटोन के एक ग्राम को गर्म करने और इसे वाष्पित करने के लिए, इसे 30 ° C से हेक्सेन के एक ग्राम को 68 डिग्री सेल्सियस के उबलते बिंदु तक गर्म करने के लिए अधिक गर्मी की आवश्यकता होती है।.

संदर्भ

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