끓는점은 무엇입니까? - 개념, 계산 방법 및 예제
우리는 끓는점이 무엇이며 계산 방법을 설명합니다. 배부 지점 예제. 녹고 얼어 붙은 점.
정상 압력 (1 atm)에서 물의 끓는점은 100 ° C입니다.
끓는점은 무엇입니까?
끓는점 은 액체 의 증기압 ( 특정 온도에서 폐쇄 시스템에서 액체 상에서 가스 상에 의해 가해진 압력) 의 증기압 이 액체를 둘러싼 압력과 동일합니다. 이것이 발생하면 액체가 가스로 변환됩니다.
끓는점은 환경 압력에 크게 의존하는 속성 입니다 . 매우 높은 압력을받는 액체는 우리가 압력을 낮추기 위해 더 높은 끓는점을 가질 것입니다. 비등점의 이러한 변화로 인해 IUPAC는 표준 비등점을 정의했습니다. 액체가 1BAR 압력에서 증기가되는 온도입니다.
중요한 문제는 물질의 끓는점을 무기한으로 증가시킬 수 없다는 것입니다 . 끓는점을 통과하기 위해 액체의 온도를 증가시킬 때 여전히 계속 증가 시키면 "임계 온도"라는 온도에 도달합니다. 임계 온도는 압력 증가로 인해 가스가 액체로 변형 될 수없는 온도, 즉 액화 될 수없는 온도입니다. 이 온도에서는 액체 상 또는 정의 된 증기 상이 없습니다.
끓는점은 각 물질마다 다릅니다. 이 특성은 물질 의 분자 질량 과 그것이 제시하는 분자간 힘의 유형 (수소 브릿지, 영구 쌍극자, 유도 쌍극자)에 의존하며, 이는 물질이 극 또는 apolar 공유 공유 (극성이 아님)에 의존한다.
물질의 온도가 비등점 아래에있을 때, 표면에 위치한 분자 의 일부만 액체의 표면 장력을 깨고 증기 상으로 빠져 나갈 수있는 충분한 에너지를 갖습니다. 한편, 시스템에 열이 공급 될 때 시스템의 엔트로피가 증가한다 (시스템 입자의 장애 경향).
또한 : 물질의 속성
끓는점은 어떻게 계산됩니까?
Clausius-Clapeyron 방정식을 통해 단일 구성 요소로 구성된 시스템의 위상 전이가 특성화 될 수 있습니다. 이 방정식은 물질의 비등점을 계산하는 데 사용될 수 있으며 다음과 같이 적용됩니다.
어디:
P 1은 1 bar 또는 대기 (0.986923 ATM)에 해당하는 압력입니다.
T 1은 1 bar (p 1 )의 압력으로 측정되고 켈빈 (k)의 도로 표현 된 성분의 비등 온도 (비등점)입니다 .
P 2는 막대 또는 ATM으로 표현 된 성분의 증기압입니다.
T 2는 증기 압력 P 2가 측정 되는 성분 온도 (켈빈 도로 표현 됨)입니다 .
𝚫H는 계산되는 온도 범위의 평균 기화 엔탈피 변화 입니다. 그것은 J/mol 또는 동등한 에너지 단위로 표현됩니다.
R은 8,314 J/kmol에 해당하는 가스 상수입니다
LN은 자연 로그입니다
비등 온도 (비등점) T 1이 제거됩니다
배부 지점 예제
정상 압력 조건 (1 ATM)에서 기록되고 알려진 일부 끓는점은 다음과 같습니다.
물 : 100 ºC
헬리오 : -268.9 ºC
수소 : -252.8 ºC
칼슘 : 1484 ºC
베릴륨 : 2471 ºC
실리콘 : 3265 ºC
흑연 -모양의 탄소 : 4827 ºC
보로 : 3927 ºC
몰리브덴 : 4639 ºC
Osmio : 5012 ºC
Wolframio : 5930 ºC
녹는 점
용융점은 물질이 고체 상태를 액체로 전달하는 온도입니다.
고체가 액체로 변환되는 온도를 용융점이라고하고 고체-액체 상 전이 동안 온도는 일정하게 유지됩니다. 이 경우, 고체 구조에서 입자 의 움직임이 더 커져서 액체 상을 향해 흐르는 경우 온도가 충분히 증가 할 때까지 열이 시스템에 공급됩니다 .
녹는 점은 또한 압력에 의존하며 대부분 의 물질 에 대해 물질의 동결 지점 (액체가 고체가된다)과 동일합니다 .
빙점
동결 지점은 용융점과 반대입니다. 즉, 액체가 수축하는 온도 , 입자가 움직임을 잃고 보다 단단한 구조를 획득하고 변형에 내성 및 형태의 기억 ( 고체 상태 의 물질의 고유 )을 획득합니다. 즉, 액체가 고체로 변형되는 온도입니다. 퓨전은 시스템에 칼로리 에너지를 공급해야하며 , 동결은 칼로리 에너지를 제거해야합니다 (냉각).
반면에, 동결 지점은 또한 압력에 의존한다 . 예를 들어, 0 ℃에서 1 atm의 온도가 얼어 붙어 얼음이 될 때까지 물을 물에 물을 줄 때 발생합니다. 그것이 1 ATM과 매우 다른 압력으로 냉각되면 결과는 매우 다를 수 있습니다. 예를 들어 압력이 훨씬 높으면 얼어 붙는 점이 감소함에 따라 얼어 붙을 수 있습니다.
물 퓨전 및 끓는점
물은 종종 물질의 융합 및 끓는점을 측정 할 때 표준으로 사용됩니다. 일반적으로, 정상 압력에서, 비등점은 100 ℃이고 0 ℃의 융합 (얼음의 경우). 이것은 물이 다른 물질이 용해 된 경우, 액체 또는 고체, 해수에서 발생하는 것처럼, 소금이 풍부하여 물리적 및 화학적 특성을 수정하는 경우에 크게 다를 수 있습니다 .
압력의 영향도 눈에 띄게됩니다. 1 atm에서 물의 비등점은 100 ℃이지만 0.06 atm으로 가져 가면 끓는 것이 0 ℃에서 발생한다는 사실에 놀랄 것입니다.
