La sublimació química és un procés físic en què una substància sòlida canvia directament a un estat gasós, evitant l'estat líquid intermedi. Aquest fenomen es produeix a causa de les condicions específiques de pressió i temperatura a les quals se sotmet la substància. En aquest article, presentarem 20 exemples de sublimació química i les seves característiques, demostrant la freqüència i la importància d'aquest procés en diverses àrees de la química.
Comprendre el procés de sublimació i veure com el gel es transforma en vapor.
La sublimació és un procés químic en què una substància canvia directament d'un estat sòlid a un estat gasós, evitant l'estat líquid intermedi. Aquest fenomen es produeix quan la pressió de vapor d'una substància sòlida esdevé superior a la pressió atmosfèrica. Un exemple comú de sublimació és la transformació del gel en vapor d'aigua.
Quan el gel s'exposa a temperatures superiors a zero graus Celsius, comença a sublimar-se, o canviar directament d'un estat sòlid a un estat gasós. Això passa perquè la pressió de vapor d'aigua del gel esdevé superior a la pressió atmosfèrica, cosa que permet que les molècules d'aigua s'escapen de la superfície del gel i es transformin en vapor.
Aquest procés de sublimació està influenciat per la temperatura i la pressió ambient. Com més alta sigui la temperatura i més baixa la pressió, més ràpida serà la sublimació. Per contra, a temperatures i pressions més baixes, la sublimació serà més lenta.
20 exemples de sublimació química i característiques
La sublimació és un fenomen comú en diverses substàncies químiques. A continuació es mostren 20 exemples de substàncies que se sotmeten al procés de sublimació i les seves característiques:
1. naftalèEl naftalè és un exemple clàssic de sublimació, utilitzat com a repel·lent d'insectes.
2. IodeEl iode sublima fàcilment a temperatura ambient, formant cristalls violetes.
3. Diòxid de carboniTambé conegut com a gel sec, el diòxid de carboni sublima a temperatures inferiors a -78,5 °C.
4. CàmforaEl càmfora és una substància que sublima a temperatures superiors a 175 °C.
5. Àcid benzoicL'àcid benzoic sublima a temperatures superiors a 121 °C.
6. anhídrid acèticSublima a temperatures superiors a 139 °C.
7. Àcid oxàlicSublima a temperatures superiors a 365 °C.
8. ParadiclorobenzèSublima a temperatures superiors a 53 °C.
9. Òxid nítricSublima a temperatures superiors a -163,6 °C.
10. Àcid fòrmicSublima a temperatures superiors a 100,8 °C.
11. Àcid acèticSublima a temperatures superiors a 117,9 °C.
12. àcid sulfúricSublima a temperatures superiors a 337 °C.
13. Sulfat de coureSublima a temperatures superiors a 200 °C.
14. àcid cítricSublima a temperatures superiors a 153 °C.
15. Àcid tricloroacèticSublima a temperatures superiors a 61,6 °C.
16. Àcid fòrmicSublima a temperatures superiors a 100,8 °C.
17. Àcid acèticSublima a temperatures superiors a 117,9 °C.
18. àcid sulfúricSublima a temperatures superiors a 337 °C.
19. Sulfat de coureSublima a temperatures superiors a 200 °C.
20. àcid cítricSublima a temperatures superiors a 153 °C.
Aquests són només alguns exemples de substàncies que pateixen el procés de sublimació. La sublimació és un fenomen interessant i important en química, amb nombroses aplicacions en diferents camps.
Característiques principals de la sublimació: comprendre aquest fenomen físic i les seves propietats úniques.
La sublimació és un fenomen físic que es produeix quan una substància canvia directament d'un estat sòlid a un estat gasós, evitant l'estat líquid. Aquest procés es produeix a causa de les característiques úniques de les molècules de la substància i les condicions ambientals, com ara la pressió i la temperatura.
Una de les principals característiques de la sublimació és l'endotèrmia , és a dir, l'absorció de calor durant la transformació de sòlid a gas. Això fa que la substància refredi el seu entorn i fins i tot pot congelar altres materials propers.
A més, la sublimació és un procés reversible , és a dir, que la substància pot canviar d'un estat gasós a un estat sòlid sense passar per l'estat líquid. Aquest és un fenomen important en diverses àrees, com ara les indústries farmacèutica i alimentària.
Una altra característica interessant de la sublimació és la formació de cristalls durant el refredament del gas. Aquests cristalls poden tenir formes i mides úniques, depenent de la substància i de les condicions de sublimació.
Per entendre millor la sublimació, presentarem 20 exemples de substàncies que pateixen aquest procés químic i les seves característiques específiques.
Comprendre el procés de sublimació química i com funciona d'una manera senzilla i pràctica.
La sublimació química és un procés en què una substància canvia directament d'un estat sòlid a un estat gasós, sense passar per un estat líquid. Aquest fenomen es produeix quan la pressió de vapor d'una substància sòlida és superior a la pressió atmosfèrica, cosa que fa que les molècules del sòlid s'evaporin sense fondre's.
Per entendre-ho millor, imagineu-vos un glaçó de gel en un congelador. Si deixem el gel durant un període llarg de temps, se sublimarà, és a dir, passarà directament de l'estat sòlid a l'estat gasós, sense fondre's. Això passa perquè la pressió de vapor d'aigua del gel és més gran que la pressió atmosfèrica de l'interior del congelador.
En la sublimació química, les molècules d'un sòlid guanyen prou energia per trencar les forces intermoleculars que les mantenen unides en estat sòlid. Aquestes molècules es dispersen a l'aire, formant un gas. Quan el gas arriba a una superfície més freda, les molècules es condensen de nou, formant el sòlid directament a partir del vapor.
20 exemples de sublimació química i característiques
1. Naftalè: El naftalè és un exemple clàssic d'una substància que se sotmet al procés de sublimació. S'utilitza com a repel·lent d'arnes i, quan s'exposa a l'aire, se sublima directament a un estat gasós.
2. Iode: El iode és una altra substància que se sublima fàcilment. Quan s'exposen a l'aire, els cristalls de iode canvien directament a l'estat gasós sense fondre's.
3. Àcid benzoic: L'àcid benzoic és un sòlid blanc que sublima a temperatures relativament baixes. S'utilitza com a conservant en aliments i sublima quan s'escalfa.
4. Antracè: L'antracè és un hidrocarbur aromàtic que sublima a baixes temperatures. S'utilitza en la producció de colorants i explosius.
5. Àcid cítric: L'àcid cítric és un sòlid cristal·lí que sublima a altes temperatures. Es troba en els cítrics i s'utilitza com a acidificant en els aliments.
6. Mentol: El mentol és una substància que se sublima fàcilment a temperatura ambient. Es troba en plantes com la menta i s'utilitza en productes farmacèutics i cosmètics.
7. Àcid salicílic: L'àcid salicílic és un sòlid cristal·lí que sublima a temperatures moderades. S'utilitza per tractar l'acne i altres afeccions de la pell.
8. Benjuí: El benjuí és una resina que se sublima a altes temperatures. S'utilitza en la fabricació de perfums i encens.
9. NaCl: El clorur de sodi, o sal de taula, sublima a altes temperatures. S'utilitza en la cuina i la indústria química.
10. Àcid oxàlic: L'àcid oxàlic és un sòlid blanc que sublima a temperatures moderades. S'utilitza en la indústria tèxtil i per a la neteja de metalls.
11. Fenol: El fenol és un líquid que se sublima a baixes temperatures. S'utilitza en la fabricació de plàstics i resines.
12. Àcid ascòrbic: L'àcid ascòrbic, o vitamina C, és un sòlid que sublima a altes temperatures. Es troba en els cítrics i s'utilitza com a suplement vitamínic.
13. Naftol: El naftol és un sòlid blanc que sublima a temperatures moderades. S'utilitza en la producció de colorants i en la indústria química.
14. Càmfora: La càmfora és un sòlid que se sublima fàcilment a temperatura ambient. S'utilitza en medicaments i productes de bellesa.
15. Àcid tereftàlic: L'àcid tereftàlic és un sòlid blanc que sublima a altes temperatures. S'utilitza en la fabricació de plàstics i polímers.
16. Sacarosa: La sacarosa, o sucre comú, se sublima a altes temperatures. S'utilitza en la cuina i en la fabricació de dolços.
17. Àcid benzoic: L'àcid benzoic és un sòlid blanc que sublima a temperatures moderades. S'utilitza com a conservant en aliments i cosmètics.
Descobreix els 10 estats diferents de la matèria que existeixen a la natura i les seves característiques úniques.
Hi ha 10 estats diferents de la matèria a la natura, cadascun amb característiques úniques que els distingeixen. Els estats de la matèria són sòlid, líquid, gas, plasma, condensat de Bose-Einstein, condensat fermiònic, condensat de Rydberg, condensat de fotons, matèria de quarks-gluons i matèria degenerada.
L'estat sòlid es caracteritza per partícules properes entre si i amb una forma i un volum definits. L'estat líquid té partícules més soltes, amb una forma definida però un volum variable. En estat gasós, les partícules estan molt separades i no tenen ni forma ni volum. El plasma és un estat extremadament calent en què els àtoms perden els seus electrons. El condensat de Bose-Einstein es produeix a temperatures properes al zero absolut, quan les partícules es comporten com a ones. El condensat fermiònic es forma per fermions a baixes temperatures.
El condensat de Rydberg és un estat exòtic format per àtoms excitats. El condensat fotònic és un estat de llum rica en fotons. La matèria quark-gluó és un estat hipotètic en què els quarks i els gluons no estan lligats. Finalment, la matèria degenerada es troba en estrelles de neutrons i és extremadament densa i compacta.
20 exemples de sublimació química i característiques
La sublimació química és el procés pel qual una substància canvia directament d'un estat sòlid a un estat gasós, evitant l'estat líquid. Aquest fenomen es produeix en diverses situacions, com ara amb boles de naftalina, iode, diòxid de carboni, àcid cítric, àcid benzoic i altres. La sublimació és un procés endotèrmic, que absorbeix calor de l'entorn.
Alguns exemples de sublimació química inclouen la formació de cristalls de gel sec, assecar la roba en un estenedor en dies freds, conservar aliments congelats i netejar superfícies amb bicarbonat de sodi, entre d'altres. La sublimació és un procés important en diverses àrees, com ara la indústria química, la producció farmacèutica i la conservació d'aliments.
20 exemples de sublimació química i característiques
Alguns exemples de sublimació química són els processos pels quals l'aigua, el diòxid de carboni, el iode, l'arsènic o el sofre pateixen sublimació.
La sublimació és el procés de transformació directa de l'estat sòlid a l'estat gasós, sense passar per una fase líquida. És una transició de fase endotèrmica que es produeix a temperatures i pressions inferiors al punt triple d'una substància, una temperatura i pressió a la qual coexisteixen les tres fases (Sublimació (química), 2008).
A una temperatura determinada, la majoria de compostos i elements químics poden existir en un de tres estats diferents de la matèria a diferents pressions. En aquests casos, la transició de l'estat sòlid a l'estat gasós requereix un estat líquid intermedi.
A temperatures inferiors al punt triple, una disminució de la pressió provocarà una transició de fase directament de sòlid a gas. A més, a pressions inferiors al punt triple , un augment de la temperatura farà que un sòlid es converteixi en gas sense passar per la regió líquida (sense límits, SF).
Per a algunes substàncies, com el carboni i l'arsènic, la sublimació és molt més fàcil que l'evaporació. Això és degut a que la pressió del seu punt triple és molt alta, cosa que dificulta la seva obtenció com a líquids.
El procés de sublimació requereix energia addicional; és un canvi endotèrmic. L'entalpia de sublimació (calor de sublimació) es pot calcular com la suma de l'entalpia de fusió i l'entalpia de vaporització.
El procés oposat, en què un gas experimenta un canvi de fase en forma sòlida, s'anomena deposició o desublimació (Anne Marie Helmenstine, 2016).
20 exemples de sublimació
1- Diòxid de carboni
El gel sec és diòxid de carboni sòlid. A temperatura i pressió ambient, se sublima en vapor de diòxid de carboni (Figura 2).
Es pot utilitzar per crear un efecte especial de fumar o espantar. A causa de la seva relativa seguretat, el gel sec és el sòlid preferit en les demostracions a l'aula.
2- Aigua
En condicions especials, l'aigua congelada (gel) pot saltar de la fase líquida i sublimar-se a l'aire. És difícil veure com es sublima el gel, però es poden veure els resultats.
La superfície sud del Mont Everest té les condicions perfectes per a la sublimació de la neu: temperatures baixes, llum solar intensa, baixa humitat relativa i vents secs (VanBuren, SF).
3- Iode
El iode a 100 °C sublima un sòlid en un gas porpra tòxic. Això s'utilitza en ciència forense per capturar empremtes dactilars.
4- Arsènic
A una temperatura de 615 °C, l'arsènic sublima. Això representa un perill atesa la toxicitat de l'element.
5- Sofre
Aquest compost sublima entre 25 i 50 °C, causant gasos tòxics i sufocants (Tucker, 1929).
6- Tintes d'impressió
Les impressores de sublimació seca utilitzen el procés de sublimació per imprimir imatges amb qualitat fotogràfica.
El procés comença quan hi ha pel·lícules especials que contenen pigments sòlids que, en escalfar-se, se sublimen i posteriorment es recapturen.
Les imatges es poden imprimir en samarretes de polièster, gerros o làmines d'alumini o crom (SUBLIMACIÓ DE TINTES METÀL·LIQUES SOBRE ALUMINI, SF).
7- Aromatitzants
Els ambientadors sòlids també sublimen. Aquests compostos solen ser èsters, inclosos els que es troben a la tassa del vàter. Així és com els productes químics s'alliberen directament a l'aire, fent que faci olor de fresc.
8- Naftalè
Les boles de naftalina es fabriquen amb aquest compost que, mitjançant la sublimació, elimina les arnes.
9- Zinc
Aquest compost tendeix a sublimar-se a baixa pressió.
10- Alumini
Aquest metall es sublima a temperatures superiors a 1000 °C per a certs processos industrials.
11- Metal·lúrgia
Alguns aliatges es purifiquen mitjançant mètodes de sublimació. Això separa els compostos que formen l'aliatge, donant lloc a productes purificats.
12- Cadmi
Un altre compost que sublima a baixa pressió. Això és especialment problemàtic en situacions on es treballa sota alt buit.
13- Grafit
Aquest material es sublima passant un corrent elèctric d'alt amperatge a través d'un alt buit. Aquest procediment s'utilitza en microscòpia electrònica de transmissió per produir mostres conductores i aconseguir una resolució més alta.
14- Or
La sublimació d'or s'utilitza per fer medalles de baix cost i joies xapades en or. També s'utilitza per tractar mostres de microscòpia electrònica de rastreig.
15- Càmfora
A una certa temperatura, el càmfora sublima, utilitzant-se per a la purificació o efectes terapèutics.
16- Mentol
El mentol se sublima molt fàcilment. Quan mireu una ampolla de mentol pur, podeu veure agulles fines de mentol. Aquestes creixen per deposició. Això significa que el mentol sòlid se sublima.
17- Antracè
És un sòlid blanc que sublima fàcilment. Aquest mètode s'utilitza generalment per a la purificació.
àcid 18-benzoic
És un additiu alimentari que es sublima fàcilment per a la purificació (Crampton, 2017).
19- àcid salicílic
S'utilitza com a ungüent per alleujar la febre, ja que sublima fàcilment. Aquest mètode també s'utilitza per a la purificació (Purificació de Compostos Orgànics, SF).
20- Sublimació còsmica
El fenomen de la sublimació no només s'observa diàriament o al laboratori. Els astrònoms i els astrofísics solen trobar-s'hi quan dirigeixen la mirada cap a les estrelles.
Exemples d'això són la sublimació de l'aigua dels nuclis dels cometes, l'aproximació del cometa al Sol i la sublimació dels casquets polars de Mart durant l'estiu marcià (Universitat Tecnològica de Swinburne, SF).
Referències
- Anne Marie Helmenstine, P. (2016 de juny de 20). Definició de sublimació (transició de fase en química) . Obtingut de thoughtco.com.
- (SF). Transició de fase sòlida a gasosa . Obtingut de boundless.com.
- Crampton, L. (2017 de maig de 5). Efectes sobre la salut de l'àcid benzoic, el benzoat de sodi i el benzè . Obtingut de caloriebee.com.
- SUBLIMACIÓ DE TINTES METÀL·LIQUES SOBRE ALUMINI . (SF). Obtingut de blazing.com.
- Purificació de compostos orgànics . (SF). Recuperat d'askitians.com.
- Sublimació (química) . (2 d'abril de 2008). Recuperat de newworldencyclopedia.org.
- Universitat Tecnològica de Swinburne (SF). Sublimació . Obtingut d'astronomy.swin.edu.au.
- Tucker, R.P. (1929). Notes sobre la sublimació del sofre entre 25° i 50°C. Enginyeria Química, 21 (1) , 44, 47.
- VanBuren, J. (SF). Exemples de sublimació a la vida real . Obtingut de education.seattlepi.com.