Substanțele pot fi clasificate în două categorii pe baza volatilității: substanțe volatile și substanțe volatile. Volatilitatea unei substanțe se referă la capacitatea acesteia de a se transfera în faza de vapori din faza lichidă. O substanță care se poate transforma în fază gazoasă direct din fază solidă prin sublimare este, de asemenea, considerată volatilă. Principala diferență între substanțele volatile și substanțele volatile este aceea substanțele volatile se transferă cu ușurință în fază gazoasă, în timp ce substanțele volatile nu se transferă cu ușurință în fază gazoasă.
Acest articol se uită la,
1. Ce este volatilitatea
2. Ce sunt substanțele volatile
- Definiție, proprietăți, caracteristici, exemple
3. Ce sunt substanțele nonvolatile
- Definiție, proprietăți, caracteristici, exemple
4. Care este diferența dintre substanțele volatile și substanțele nonvolatile
Volatilitatea este direct asociată cu presiunea de vapori a unei substanțe. Presiunea de vapori este presiunea substanței după transferul în faza gazoasă. Volatilitatea este, de asemenea, strâns asociată cu punctul de fierbere. O substanță cu un punct de fierbere mai scăzut are o volatilitate mai mare și o presiune a vaporilor.
Volatilitatea unei substanțe este influențată de forța forțelor intermoleculare. De exemplu, apa nu este ușor volatilă la temperatura camerei și trebuie încălzită pentru a se evapora. Acest lucru se datorează lipsei de hidrogen dintre molecule. Deoarece legăturile cu hidrogen sunt mult mai puternice, apa are un punct de fierbere mai ridicat și o volatilitate relativ mai mică. Spre deosebire de aceasta, solvenții organici nepolari, cum ar fi hexanul, sunt ușor volatili deoarece au forțe slabe de Van Der Waals. Prin urmare, ele au și puncte de fierbere scăzute.
Greutatea moleculară joacă un rol important în volatilitate. Substanțele cu greutate moleculară mai mare au tendința de a fi mai puțin vaporizate, în timp ce compușii cu greutate moleculară mai mică pot fi ușor vaporizați.
Substanțele volatile sunt substanțele care au o capacitate mai mare de a fi transferate în faza de vapori. Acestea au atracții intermoleculare mult mai slabe, prin urmare pot fi ușor transformate în faza de vapori. Ele au, de asemenea, presiuni mai mari de vapori și puncte de fierbere scăzute. Majoritatea compușilor organici sunt volatili. Acestea pot fi ușor separate prin evaporare prin evaporare sau prin evaporare prin furnizarea unei cantități mici de căldură. Cele mai multe dintre ele se evaporă la temperatura camerei atunci când sunt expuse la aer. Acest lucru se datorează forțelor intermoleculare slabe.
Să luăm acetone ca un exemplu. Acetonă (CH3COCH3) este un compus puternic volatil, care se evaporă ușor atunci când este expus la aer. Atunci când o cantitate mică de acetonă este turnată într-o sticlă de ceas și păstrată pentru o perioadă de timp, moleculele de acetonă din stratul superior cel mai ușor se eliberează ușor din alte molecule și se transformă în faza de vapori. Aceasta expune straturile următoare și, în cele din urmă, toate moleculele de acetonă rămase se transformă în faza de vapori.
Majoritatea produselor pe care le folosim zilnic conțin substanțe volatile. Printre exemple se numără combustibilii fosili, vopsele, acoperiri, parfumuri, aerosoli și altele. Acestea sunt oarecum dăunătoare sănătății. Compușii organici volatili se pot reține în atmosferă și intră în sistemele noastre prin inhalare. Acești compuși pot provoca efecte nocive asupra expunerii cronice. În plus, acestea cauzează condiții de mediu dăunătoare, cum ar fi încălzirea globală și epuizarea stratului de ozon.
Figura 1: Parfum, un exemplu de substanță volatilă
Compușii care nu se transformă ușor în vapori sunt numiți compuși ne-volatili. Acest lucru se datorează în principal forțelor lor intermoleculare mai puternice. Caracteristicile comune ale acestor compuși sunt presiunea scăzută a vaporilor și punctele de fierbere ridicate. Prezența unei substanțe dizolvate într-un solvent scade capacitatea solventului respectiv de a se evapora. Cu toate acestea, după evaporare, substanța dizolvată nevolatil nu va apărea în faza de vapori a solventului volatil.
Există mai multe lichide nevolatile. Apa având un punct de fierbere de 100 ° C, este un exemplu excelent de lichid nevolatil. După cum sa discutat mai devreme, acest lucru se datorează prezenței legăturilor puternice de hidrogen între moleculele de apă. Mercurul este, de asemenea, un lichid nevolatil. Mercurul este singurul metal care este un lichid la temperatura camerei. Deoarece conține legături metalice, ionii metalici de mercur încorporați într-o mare de electroni nu pot fi ușor evaporați și au un punct de fierbere foarte ridicat și o presiune scăzută a vaporilor.
Figura 2: Mercur, un exemplu de substanță nonvolatilă
Substanță volatilă: Substanțele volatile se transferă ușor în faza gazoasă.
Substanțe non-volatile: Substanțele non-volatile nu se transferă ușor în faza gazoasă.
Substanță volatilă: Substanțele volatile au o presiune de vapori relativ ridicată.
Substanțe non-volatile: Substanțele nonvolatile au o presiune a vaporilor relativ scăzută.
Substanță volatilă: Punctul de fierbere al substanțelor volatile este relativ scăzut.
Substanțe non-volatile: Punctul de fierbere al substanțelor nevolatile este relativ ridicat.
Substanță volatilă: Acestea au atracții intermoleculare mai slabe.
Substanțe non-volatile: Acestea au atracții intermoleculare puternice.
Componentele volatile pot fi trimise cu ușurință în faza de vapori. De obicei, substanțele volatile au puncte de fierbere mai mici de 100 ° C. Dimpotrivă, compușii nevolatili sunt greu de transferat în faza gazoasă și au puncte de fierbere mult mai ridicate. De asemenea, compușii volatili au o presiune mai mare a vaporilor în comparație cu compușii nevolatili.
Compușii volatili au, de asemenea, forțe intermoleculare mai slabe, cum ar fi forțele Van Der Waals. Compușii cei mai volatili sunt compuși organici nepolari. Prin urmare, nu au atracții intermoleculare mai puternice. Componentele non-volatile sunt în majoritate polare și au interacțiuni mai puternice între molecule. Aceasta este diferența dintre substanțele volatile și substanțele nonvolatile.
Referinţă:
1. "Helmenstine, Anne Marie. "Iată ce mijloace volatile în chimie." Educație. N.p., 17 februarie 2017. Web. 21 februarie 2017.
2. "Presiunea vaporilor". Departamentul de Chimie. Universitatea Purdue, n.d. Web. 21 februarie 2017.
3. "Compuși organici volatili (COV)". Enviropedia. N.p., n.d. Web. 21 februarie 2017.
4. "Helmenstine, Anne Marie. "Înțelegeți ce mijloace nonvolatile în chimie." Educație. N.p., 14 octombrie 2016. Web. 21 februarie 2017.
Datorită fotografiei:
1. "Vintage Atomizer Parfum Bottle" de Angela Andriot - Vetiver Aromatics. (CC BY-SA 3.0) prin intermediul Wikimedia Commons
2. "Hydrargyrum" de imagini hi-res de elemente chimice (CC BY 3.0) prin intermediul Commons Wikimedia