Τι συμβαίνει με τα μόρια ακετόνης όταν προσθέτετε θερμότητα ένα ποτήρι υγρού ακετόνης;
1. Αυξημένη μοριακή κίνηση:
* Κινητική ενέργεια: Η θερμότητα είναι μια μορφή ενέργειας και η προσθήκη της στην ακετόνη αυξάνει την κινητική ενέργεια των μορίων. Αυτό σημαίνει ότι αρχίζουν να κινούνται γρηγορότερα και να δονείται πιο έντονα.
* Δονήσεις και περιστροφές: Τα μόρια της ακετόνης αρχίζουν να δονείται πιο έντονα και περιστρέφονται πιο ελεύθερα.
2. Αποδυνάμωση των διαμοριακών δυνάμεων:
* αλληλεπιδράσεις διπόλης-διπόλης: Τα μόρια ακετόνης έχουν μια διπολική στιγμή λόγω της πολικής δομής τους. Αυτά τα δίπολα προσελκύουν ο ένας τον άλλον, δημιουργώντας αδύναμες διαμοριακές δυνάμεις που ονομάζονται αλληλεπιδράσεις διπολικού-δίπολου. Καθώς τα μόρια αποκτούν ενέργεια, αυτές οι αλληλεπιδράσεις γίνονται ασθενέστερες.
* Van der Waals Δυνάμεις: Η ακετόνη βιώνει επίσης αδύναμες δυνάμεις van der Waals, οι οποίες είναι προσωρινά αξιοθέατα λόγω προσωρινών διακυμάνσεων στην πυκνότητα ηλεκτρονίων. Αυτές οι δυνάμεις αποδυναμώνουν επίσης με αυξημένη ενέργεια.
3. Αλλαγή φάσης:
* εξάτμιση: Καθώς τα μόρια κινούνται γρηγορότερα, ξεπερνούν τις ελκυστικές δυνάμεις που τους κρατούν μαζί στην υγρή κατάσταση. Ορισμένα μόρια διαφεύγουν στην αέρια φάση, μια διαδικασία γνωστή ως εξάτμιση.
* σημείο βρασμού: Καθώς συνεχίζετε να προσθέτετε θερμότητα, η θερμοκρασία της ακετόνης θα αυξηθεί. Σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία που ονομάζεται σημείο βρασμού, αρκετά μόρια έχουν αρκετή ενέργεια για να ξεπεράσουν τις διαμοριακές δυνάμεις και το υγρό μετατρέπεται γρήγορα σε ατμό.
4. Πίεση ατμών:
* Αυξημένη πίεση ατμών: Ο ρυθμός εξάτμισης αυξάνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Αυτό οδηγεί σε υψηλότερη συγκέντρωση μορίων ακετόνης στη φάση ατμών, με αποτέλεσμα την αυξημένη πίεση ατμών.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Ισορροπία: Σε οποιαδήποτε δεδομένη θερμοκρασία, υπάρχει ισορροπία μεταξύ του ρυθμού εξάτμισης και του ρυθμού συμπύκνωσης (μόρια που επιστρέφουν από την αέρια φάση στο υγρό).
* Θερμότητα εξάτμισης: Απαιτείται ενέργεια για να σπάσει τις διαμοριακές δυνάμεις και να αλλάξει η κατάσταση της ύλης. Αυτή η ενέργεια ονομάζεται θερμότητα εξάτμισης.
Περίληψη:
Η προσθήκη θερμότητας στην ακετόνη αναγκάζει τα μόρια να κινούνται ταχύτερα, να αποδυναμώσουν τις ενδομοριακές δυνάμεις και τελικά να οδηγήσουν σε αλλαγή σε κατάσταση από υγρό σε αέριο (εξάτμιση). Η θερμοκρασία στην οποία συμβαίνει αυτή η ταχεία εξάτμιση είναι το σημείο βρασμού.
