Point d'??bullition
Renseignements g??n??raux
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Le point d'??bullition d'un liquide est la temp??rature ?? laquelle la la pression de vapeur du liquide est ??gale ?? la pression de l'environnement entourant le liquide. Un liquide dans un environnement sous vide pr??sente un point d'??bullition plus faible que lorsque le liquide est au pression atmosph??rique. Et un liquide dans un environnement ?? haute pression a un point d'??bullition plus ??lev?? que lorsque le liquide est ?? la pression atmosph??rique. En d'autres termes, tous les liquides ont un nombre infini de points d'??bullition.
Le point d'??bullition normal (appel?? ??galement le point d'??bullition atmosph??rique ou pression au point d'??bullition atmosph??rique) d'un liquide est le cas sp??cial dans lequel la pression de vapeur du liquide est ??gale ?? la pression atmosph??rique d??finie au niveau de la mer, une atmosph??re. A cette temp??rature, la pression de vapeur du liquide devient suffisante pour vaincre la pression atmosph??rique et soulever le liquide pour former des bulles ?? l'int??rieur de la masse du liquide. Le point d'??bullition standard est maintenant (?? partir de 1982) d??fini par IUPAC comme la temp??rature ?? laquelle se produit l'??bullition sous une pression de 1 bar.
Le chaleur de vaporisation est la quantit?? de chaleur requise pour convertir ou vaporiser un liquide satur?? (?? savoir, un liquide ?? son point d'??bullition) en une vapeur.
Les liquides peuvent passer ?? une vapeur ?? des temp??ratures inf??rieures ?? leurs points d'??bullition dans le processus de ??vaporation. L'??vaporation est un ph??nom??ne de surface dans lequel des mol??cules situ??es pr??s de la surface vapeur / liquide se ??chapper dans la phase vapeur. D'autre part, l'??bullition est un proc??d?? dans lequel des mol??cules ne importe o?? dans la fuite de liquide, entra??nant la formation de bulles de vapeur au sein du liquide.
La temp??rature et la pression de saturation
Un liquide satur?? contient autant d'??nergie thermique que possible sans faire bouillir (ou inversement une vapeur satur??e contient que peu d'??nergie thermique que possible sans condensation).
Temp??rature de saturation signifie point d'??bullition. La temp??rature de saturation est la temp??rature pour une pression de saturation correspondant ?? laquelle un liquide bout dans sa vapeur de phase . Le liquide peut ??tre dit satur?? avec energie thermique. Tous les r??sultats d'addition d'??nergie thermique en un changement de phase.
Si le la pression dans un syst??me reste constante ( isobare), une vapeur de saturation ?? la temp??rature commence ?? se condenser en phase liquide sous forme d'??nergie thermique ( chaleur ) est retir??. De m??me, un liquide ?? la temp??rature et ?? la pression de saturation va bouillir dans sa phase vapeur sous forme d'??nergie thermique suppl??mentaire est appliqu??e.
Le point d'??bullition correspond ?? la temp??rature ?? laquelle la pression de vapeur du liquide est ??gale ?? la pression de l'environnement environnant. Ainsi, le point d'??bullition d??pend de la pression. Habituellement, les points d'??bullition sont publi??es par rapport ?? la pression atmosph??rique (101,325 kilopascals ou 1 atm). A des altitudes plus ??lev??es, o?? la pression atmosph??rique est beaucoup plus faible, le point d'??bullition est ??galement plus faible. Le point d'??bullition augmente avec l'augmentation de la pression jusqu'?? la point critique, o?? les propri??t??s du gaz et de liquides deviennent identiques. Le point d'??bullition ne peut pas ??tre augment?? au-del?? du point critique. De m??me, le point d'??bullition diminue avec la diminution de la pression jusqu'?? ce que point triple est atteint. Le point d'??bullition ne peut pas ??tre r??duite en dessous du point triple.
Si la chaleur de vaporisation et la pression de vapeur d'un liquide ?? une certaine temp??rature est connue, le point d'??bullition normal peut ??tre calcul??e en utilisant le ??quation de Clausius-Clapeyron ainsi:
o??: | |
= Le point d'??bullition normal, K | |
= La constante des gaz parfaits, 8,314 J ?? K -1 ?? mol -1 | |
= Est la pression de vapeur ?? une temp??rature donn??e, kPa | |
= La pression atmosph??rique, kPa | |
= Chaleur de vaporisation du liquide, J / mol | |
= La temp??rature donn??e, K | |
= Le logarithme naturel ?? la base e |
la pression est la pression de saturation pour une temp??rature de saturation correspondant ?? laquelle un liquide revient dans sa phase vapeur. la pression de saturation et la temp??rature de saturation ont une relation directe: en tant que pression de saturation est augment??e si la temp??rature est de saturation.
Si la temp??rature dans un syst??me reste constante (e syst??me isotherme), de la vapeur ?? la pression de saturation et la temp??rature commencera ?? condenser en phase liquide en tant que la pression du syst??me est augment??e. De m??me, un liquide ?? la pression de saturation et la temp??rature a tendance ?? flash dans sa phase vapeur en tant que la pression du syst??me est r??duite.
Le point d'??bullition de l'eau est de 100 ?? C (212 ?? F) ?? la pression normale. Au sommet de l'Everest , la pression est d'environ 260 mbar (26,39 kPa) sorte que le point d'??bullition d'eau est de 69 ?? C . (156,2 ?? F).
Pour les puristes, le point d'??bullition normal de l'eau est 99,97 degr??s Celsius ?? une pression de 1 atm (c.-?? 101,325 kPa). Jusqu'en 1982, ce ??tait aussi le point d'??bullition niveau de l'eau, mais le UICPA recommande maintenant une pression normale de 1 bar (100 kPa). A cette pression l??g??rement r??duite, le point d'??bullition niveau de l'eau est 99,61 degr??s Celsius.
Relation entre le point d'??bullition normal et la pression de vapeur des liquides
Plus la pression de vapeur d'un liquide ?? une temp??rature donn??e, plus le point d'??bullition normal (ce est ?? dire, le point d'??bullition ?? la pression atmosph??rique) du liquide.
Le graphique de la pression de vapeur vers la droite a des graphiques de pressions de vapeur par rapport ?? la temp??rature pour une vari??t?? de liquides. Comme on peut le voir dans le graphique, les liquides avec des pressions de vapeur plus ??lev??es ont les plus faibles points d'??bullition normaux.
Par exemple, ?? ne importe quelle temp??rature donn??e, le propane a la pression de vapeur la plus ??lev??e de l'un des liquides dans le graphique. Il a ??galement point le plus bas d'??bullition normale (-43,7 ?? C), qui est l'endroit o?? la courbe de pression de vapeur de propane (ligne pourpre) coupe la ligne horizontale de pression de une atmosph??re ( atm) de pression de vapeur absolue.
Sur le plan de interactions intermol??culaires, le point d'??bullition repr??sente le point auquel les liquides mol??cules poss??dent assez l'??nergie thermique ?? surmonter les diverses attractions intermol??culaires liant les mol??cules dans le liquide (par exemple. dip??le-dip??le attraction, instantan??e-dip??le induit-dip??le attractions, et liaisons hydrog??ne). Par cons??quent, le point d'??bullition est ??galement un indicateur de l'intensit?? de ces forces d'attraction.
Propri??t??s d'autres ??l??ments
L'??l??ment dont le point d'??bullition le plus bas est de l'h??lium . Les deux points d'??bullition rh??nium et le tungst??ne d??passent 5000 K ?? pression standard. En raison de la difficult?? exp??rimentale de mesure pr??cise des temp??ratures extr??mes sans parti pris, il ya une certaine diff??rence dans la litt??rature quant ?? savoir si le tungst??ne ou le rh??nium a le point d'??bullition sup??rieur.