Point d'ébullition
Nous expliquons ce qu'est le point d'ébullition et comment il est calculé. Exemples de points d'ébullition. Point de fusion et de congélation.
Quel est le point d'ébullition?
Le point d'ébullition est la température à laquelle la pression de vapeur d'un liquide atteint celle du milieu dans lequel il se trouve, ou en d'autres termes, la température à laquelle un liquide Le liquide quitte son état et entre à l'état gazeux (vapeur).
Ce point est atteint en injectant de la chaleur dans le système physique du liquide, dont les particules sont agitées plus rapidement et enregistrent une augmentation considérable de l'entropie (tendance au désordre du système). ), lorsque les particules situées près de la surface rompent la tension superficielle et s’échappent, converties en vapeur.
Différentes substances ont des points d'ébullition différents, car cela dépend de la masse moléculaire de la substance et du type de forces intermoléculaires qu'elle présente: liaisons covalentes (polaires ou non polaires) ou liaisons hydrogène, entre autres.
La vitesse à laquelle ce point est atteint dépend en outre de facteurs tels que la pression, car le processus est accéléré à des pressions plus élevées. D'autre part, le point d'ébullition représente une limite maximale, car la température ne peut pas augmenter au-delà, car il n'y aurait plus Liquide à chauffer.
Voir aussi: Propriétés de la matière.
Comment est calculé le point d'ébullition?
La formule pour calculer le point d'ébullition des substances est la formule de Clausius-Clapeyron, qui se lit comme suit:
T B = ([R ln (P 0 ) / vapH vap ] + [1 / T 0 ]) -1
Et où T B est le point d'ébullition normal exprimé en degrés Kelvin, R est la constante des gaz équivalente à 8, 314 JK -1 .mol -1, P 0 est la pression de vapeur exprimée en atmosphères, ΔH vap est l’enthalpie de vaporisation exprimée en J / mol, T 0 est la température en degrés Kelvin à laquelle la pression de vapeur est mesurée et ln est le logarithme naturel.
Exemples de points d'ébullition
Certains points d’ébullition enregistrés et connus dans des conditions de pression normales (1 atm) sont les suivants:
- Eau: 100 ° C
- Hélium: -268, 9 ° C
- Hydrogène: -252, 8 ° C
- Calcium: 1484 ° C
- Béryllium: 2471 ° C
- Silicium: 3265 ° C
- Carbone: 3825 ° C
- Bore: 4000 ° C
- Molybdène: 4639 ° C
- Osmium: 5012 ° C
- Tungstène: 5555 ° C
Point de fusion
De même, le point de fusion est la température maximale atteinte par une substance à l'état solide avant son entrée à l'état liquide . Son fonctionnement est similaire à celui de l'ébullition: le système gagne de la chaleur jusqu'à ce que l'espace compact de la structure solide soit trop petit pour contenir le mouvement des particules, qui sont maintenues ensemble mais maintenant avec une laxité et une fluidité des liquides uniques.
Ce point est également affecté par la pression à laquelle le système est. C'est ce qui se passe, par exemple, lors de la fonte des glaces.
Suivez dans: Point de fusion.
Point de congélation
Le point de congélation est l'opposé du point de fusion, c'est-à-dire la température à laquelle un liquide se contracte, perd son mouvement moléculaire et acquiert une structure plus rigide, résistante à la déformation et à mémoire de forme, propre aux substances contenues dans le produit. état solide Si la fusion nécessite d'injecter de l'énergie thermique dans le système, la congélation nécessite de supprimer l'énergie thermique (refroidissement).
Là encore, la pression à laquelle la substance doit être prise en compte. C'est ce qui se passe lorsque vous congelez de l'eau et obtenez de la glace, par exemple.
Point de fusion et eau bouillante
L'eau est souvent utilisée comme norme pour mesurer les points de fusion et d'ébullition des substances. Et en général, à une pression normale, son point d'ébullition est de 100 ° C et son point de fusion de 0 ° C (dans le cas de la glace). Cela peut toutefois varier considérablement dans le cas où l'eau contient d'autres substances, liquides ou solides, dissoutes, comme dans l'eau de mer riche en sels, ce qui modifie ses propriétés physiques et chimiques.
L'impact de la pression est également très perceptible. Il est connu qu'à 1 atm, le point d'ébullition de l'eau est de 100 ° C, mais si vous le portez à 0, 06 atmosphère, nous serions surpris de constater que l'ébullition se produit à 0 ° C (au lieu de geler).
