Chemická sublimace je fyzikální proces, při kterém se pevná látka mění přímo do plynného stavu, čímž obchází přechodné kapalné skupenství. K tomuto jevu dochází v důsledku specifických tlakových a teplotních podmínek, kterým je látka vystavena. V tomto článku představíme 20 příkladů chemické sublimace a jejich charakteristik, které demonstrují, jak běžný a důležitý je tento proces v různých oblastech chemie.
Pochopte proces sublimace a podívejte se, jak se led přeměňuje na páru.
Sublimace je chemický proces, při kterém se látka přímo mění z pevného do plynného skupenství, čímž se vyhýbá přechodnému kapalnému skupenství. K tomuto jevu dochází, když tlak par pevné látky překročí atmosférický tlak. Běžným příkladem sublimace je přeměna ledu na vodní páru.
Když je led vystaven teplotám nad nulou stupňů Celsia, začne sublimovat, neboli přecházet z pevného skupenství přímo do plynného. K tomu dochází proto, že tlak vodní páry v ledu se zvýší nad atmosférický tlak, což umožňuje molekulám vody uniknout z povrchu ledu a přeměnit se na páru.
Tento proces sublimace je ovlivněn okolní teplotou a tlakem. Čím vyšší je teplota a nižší tlak, tím rychlejší je sublimace. Naopak při nižších teplotách a vyšších tlacích bude sublimace pomalejší.
20 příkladů chemické sublimace a charakteristik
Sublimace je běžný jev u různých chemických látek. Níže je uvedeno 20 příkladů látek, které podléhají procesu sublimace, a jejich vlastnosti:
1. NaftalenNaftalen je klasickým příkladem sublimace, používané jako repelent proti hmyzu.
2. JódJód snadno sublimuje při pokojové teplotě za vzniku fialových krystalů.
3. Oxid uhličitýOxid uhličitý, známý také jako suchý led, sublimuje při teplotách pod -78,5 °C.
4. KafrKafr je látka, která sublimuje při teplotách nad 175 °C.
5. kyselina benzoováKyselina benzoová sublimuje při teplotách nad 121 °C.
6. Anhydrid kyseliny octovéSublimuje při teplotách nad 139 °C.
7. Kyselina šťavelováSublimuje při teplotách nad 365 °C.
8. ParadichlorbenzenSublimuje při teplotách nad 53 °C.
9. Oxid dusnatýSublimuje při teplotách nad -163,6 °C.
10. Kyselina mravenčíSublimuje při teplotách nad 100,8 °C.
11. Octová kyselinaSublimuje při teplotách nad 117,9 °C.
12. Kyselina sírováSublimuje při teplotách nad 337 °C.
13. Síran měďnatýSublimuje při teplotách nad 200 °C.
14. Kyselina citrónováSublimuje při teplotách nad 153 °C.
15. kyselina trichloroctováSublimuje při teplotách nad 61,6 °C.
16. Kyselina mravenčíSublimuje při teplotách nad 100,8 °C.
17. Octová kyselinaSublimuje při teplotách nad 117,9 °C.
18. Kyselina sírováSublimuje při teplotách nad 337 °C.
19. Síran měďnatýSublimuje při teplotách nad 200 °C.
20. Kyselina citrónováSublimuje při teplotách nad 153 °C.
Toto je jen několik příkladů látek, které podléhají procesu sublimace. Sublimace je zajímavý a důležitý jev v chemii s četnými aplikacemi v různých oblastech.
Hlavní charakteristiky sublimace: pochopte tento fyzikální jev a jeho jedinečné vlastnosti.
Sublimace je fyzikální jev, ke kterému dochází, když se látka mění přímo z pevného do plynného skupenství, čímž obchází kapalné skupenství. K tomuto procesu dochází díky jedinečným vlastnostem molekul látky a podmínkám prostředí, jako je tlak a teplota.
Jednou z hlavních charakteristik sublimace je endotermie , tedy absorpce tepla během přeměny z pevného stavu na plyn. To způsobí, že látka ochlazuje své okolí a může dokonce zmrazit i další blízké materiály.
Sublimace je navíc reverzibilní proces , což znamená, že látka se může změnit z plynného skupenství do pevného, aniž by musela přejít do kapalného. To je důležitý jev v několika oblastech, jako je farmaceutický a potravinářský průmysl.
Další zajímavou charakteristikou sublimace je tvorba krystalů během ochlazování plynu. Tyto krystaly mohou mít jedinečné tvary a velikosti v závislosti na látce a podmínkách sublimace.
Pro lepší pochopení sublimace si ukážeme 20 příkladů látek, které tímto chemickým procesem procházejí, a jejich specifické vlastnosti.
Pochopte proces chemické sublimace a jak funguje jednoduchým a praktickým způsobem.
Chemická sublimace je proces, při kterém látka přechází přímo z pevného do plynného skupenství, aniž by procházela kapalným. K tomuto jevu dochází, když je tlak par pevné látky vyšší než atmosférický tlak, což způsobuje, že se molekuly pevné látky odpařují bez tání.
Pro lepší pochopení si představte kostku ledu v mrazáku. Pokud led necháme delší dobu, sublimuje – to znamená, že se přímo změní z pevného do plynného stavu, aniž by se roztavil. Děje se to proto, že tlak vodní páry v ledu je vyšší než atmosférický tlak uvnitř mrazáku.
Při chemické sublimaci molekuly pevné látky získají dostatek energie k prolomení mezimolekulárních sil, které je drží pohromadě v pevném stavu. Tyto molekuly se rozptýlí do vzduchu a vytvoří plyn. Když plyn dosáhne chladnějšího povrchu, molekuly znovu kondenzují a vytvoří pevnou látku přímo z páry.
20 příkladů chemické sublimace a charakteristik
1. Naftalen: Naftalen je klasickým příkladem látky, která podléhá procesu sublimace. Používá se jako repelent proti molům a při styku se vzduchem sublimuje přímo do plynného stavu.
2. Jód: Jód je další látka, která snadno sublimuje. Při vystavení vzduchu se krystaly jódu přímo mění do plynného stavu, aniž by se rozpouštěly.
3. Kyselina benzoová: Kyselina benzoová je bílá pevná látka, která sublimuje při relativně nízkých teplotách. Používá se jako konzervační látka v potravinách a sublimuje při zahřátí.
4. Anthracen: Anthracen je aromatický uhlovodík, který sublimuje za nízkých teplot. Používá se při výrobě barviv a výbušnin.
5. Kyselina citronová: Kyselina citronová je krystalická pevná látka, která sublimuje při vysokých teplotách. Nachází se v citrusových plodech a používá se jako okyselovač v potravinách.
6. Menthol: Menthol je látka, která snadno sublimuje při pokojové teplotě. Nachází se v rostlinách, jako je máta, a používá se ve farmaceutických a kosmetických přípravcích.
7. Kyselina salicylová: Kyselina salicylová je krystalická pevná látka, která sublimuje při mírných teplotách. Používá se k léčbě akné a dalších kožních onemocnění.
8. Benzoin: Benzoin je pryskyřice, která sublimuje za vysokých teplot. Používá se při výrobě parfémů a kadidla.
9. NaCl: Chlorid sodný neboli kuchyňská sůl sublimuje při vysokých teplotách. Používá se ve vaření a v chemickém průmyslu.
10. Kyselina šťavelová: Kyselina šťavelová je bílá pevná látka, která sublimuje při mírných teplotách. Používá se v textilním průmyslu a k čištění kovů.
11. Fenol: Fenol je kapalina, která sublimuje při nízkých teplotách. Používá se při výrobě plastů a pryskyřic.
12. Kyselina askorbová: Kyselina askorbová neboli vitamin C je pevná látka, která sublimuje při vysokých teplotách. Nachází se v citrusových plodech a používá se jako vitamínový doplněk.
13. Naftol: Naftol je bílá pevná látka, která sublimuje při mírných teplotách. Používá se při výrobě barviv a v chemickém průmyslu.
14. Kafr: Kafr je pevná látka, která snadno sublimuje při pokojové teplotě. Používá se v léčivech a kosmetických výrobcích.
15. Kyselina tereftalová: Kyselina tereftalová je bílá pevná látka, která sublimuje při vysokých teplotách. Používá se při výrobě plastů a polymerů.
16. Sacharóza: Sacharóza neboli běžný cukr sublimuje při vysokých teplotách. Používá se při vaření a výrobě cukrovinek.
17. Kyselina benzoová: Kyselina benzoová je bílá pevná látka, která sublimuje při mírných teplotách. Používá se jako konzervační látka v potravinách a kosmetice.
Objevte 10 různých skupenství hmoty, která existují v přírodě, a jejich jedinečné vlastnosti.
V přírodě existuje 10 různých skupenství hmoty, z nichž každé má jedinečné vlastnosti, které ho odlišují. Skupenství hmoty jsou pevné, kapalné, plynné, plazmatické, Bose-Einsteinův kondenzát, fermionický kondenzát, Rydbergův kondenzát, fotonový kondenzát, kvark-gluonová hmota a degenerovaná hmota.
Pevné skupenství je charakterizováno částicemi, které jsou blízko sebe a mají definovaný tvar a objem. Kapalné skupenství má volnější částice s definovaným tvarem, ale proměnným objemem. V plynném skupenství jsou částice značně oddělené a nemají ani tvar, ani objem. Plazma je extrémně horký stav, ve kterém atomy ztrácejí své elektrony. Bose-Einsteinův kondenzát se vyskytuje při teplotách blízkých absolutní nule, kdy se částice chovají jako vlny. Fermionový kondenzát vzniká fermiony při nízkých teplotách.
Rydbergův kondenzát je exotický stav tvořený excitovanými atomy. Fotonický kondenzát je stav světla bohatého na fotony. Kvark-gluonová hmota je hypotetický stav, ve kterém jsou kvarky a gluony nevázané. A konečně, degenerovaná hmota se nachází v neutronových hvězdách a je extrémně hustá a kompaktní.
20 příkladů chemické sublimace a charakteristik
Chemická sublimace je proces, při kterém se látka přímo mění z pevného do plynného skupenství, čímž se vyhýbá kapalnému skupenství. K tomuto jevu dochází v různých situacích, například při použití naftalínových kuliček, jódu, oxidu uhličitého, kyseliny citronové, kyseliny benzoové a dalších. Sublimace je endotermický proces, při kterém dochází k absorpci tepla z okolního prostředí.
Mezi příklady chemické sublimace patří mimo jiné tvorba krystalů suchého ledu, sušení prádla na šňůře v chladných dnech, konzervace mražených potravin a čištění povrchů jedlou sodou. Sublimace je důležitý proces v několika oblastech, jako je chemický průmysl, farmaceutická výroba a konzervace potravin.
20 příkladů chemické sublimace a charakteristik
Některé příklady chemické sublimace jsou procesy, při kterých sublimuje voda, oxid uhličitý, jód, arsen nebo síra.
Sublimace je proces přímé transformace z pevného do plynného stavu, bez průchodu kapalnou fází. Jedná se o endotermický fázový přechod, ke kterému dochází při teplotách a tlacích pod trojným bodem látky, což je teplota a tlak, při kterých tyto tři fáze koexistují (Sublimace (chemie), 2008).
Při dané teplotě může většina chemických sloučenin a prvků existovat v jednom ze tří různých skupenství při různých tlacích. V těchto případech přechod z pevného do plynného stavu vyžaduje přechodné kapalné skupenství.
Při teplotách pod trojným bodem povede snížení tlaku k fázovému přechodu přímo z pevné látky do plynné fáze. Navíc při tlacích pod trojným bodem povede zvýšení teploty k přechodu pevné látky z plynné fáze bez průchodu kapalnou oblastí (bezhraniční, SF).
U některých látek, jako je uhlík a arsen, je sublimace mnohem snazší než odpařování. Je to proto, že tlak v jejich trojném bodě je velmi vysoký, což ztěžuje jejich získání v kapalném stavu.
Proces sublimace vyžaduje dodatečnou energii; jedná se o endotermickou změnu. Entalpii sublimace (sublimační teplo) lze vypočítat jako součet entalpie tání a entalpie odpařování.
Opačný proces, při kterém plyn prochází fázovou změnou v pevném stavu, se nazývá depozice nebo desublimace (Anne Marie Helmenstine, 2016).
20 příkladů sublimace
1. Oxid uhličitý
Suchý led je pevný oxid uhličitý. Při pokojové teplotě a tlaku sublimuje na páru oxidu uhličitého (obrázek 2).
Lze jej použít k vytvoření speciálního kouřového nebo děsivého efektu. Vzhledem ke své relativní bezpečnosti je suchý led preferovanou pevnou látkou při demonstracích ve třídě.
2- Voda
Za zvláštních podmínek může zmrzlá voda (led) vyskočit z kapalné fáze a sublimovat do vzduchu. Je těžké vidět sublimaci ledu, ale výsledky můžete vidět.
Jižní povrch Mount Everestu má ideální podmínky pro sublimaci sněhu: nízké teploty, intenzivní sluneční záření, nízká relativní vlhkost a suchý vítr (VanBuren, SF).
3- Jód
Jód při 100 °C sublimuje pevnou látku na toxický fialový plyn. Tato látka se používá ve forenzní vědě k zachycení otisků prstů.
4- Arsen
Při teplotě 615 °C arsen sublimuje. To představuje nebezpečí vzhledem k toxicitě tohoto prvku.
5- Síra
Tato sloučenina sublimuje mezi 25 a 50 °C, čímž vznikají toxické a dusivé plyny (Tucker, 1929).
6- Tiskařské barvy
Suché sublimační tiskárny používají sublimační proces k tisku obrázků ve fotografické kvalitě.
Proces začíná, když existují speciální filmy obsahující pevné pigmenty, které se po zahřátí sublimují a následně znovu zachytí.
Obrázky lze tisknout na polyesterová trička, vázy nebo hliníkové či chromované plechy (SUBLIMACE BARVIV NA HLINÍK, SF).
7- Aromata
Pevné osvěžovače vzduchu také sublimují. Tyto sloučeniny jsou obvykle estery, včetně těch, které se nacházejí v toaletní míse. Takto se chemikálie uvolňují přímo do vzduchu, díky čemuž voní svěže.
8- Naftalen
Kuličky proti molům se vyrábějí z této směsi, která sublimací odstraňuje moly.
9- Zinek
Tato sloučenina má tendenci sublimovat při nízkém tlaku.
10- Hliník
Tento kov se v určitých průmyslových procesech sublimuje při teplotách nad 1000 °C.
11- Metalurgie
Některé slitiny se čistí sublimačními metodami. Tím se oddělí sloučeniny, které tvoří slitinu, a výsledkem jsou čištěné produkty.
12- Kadmium
Další sloučenina, která sublimuje za nízkého tlaku. To je obzvláště problematické v situacích, kdy pracujete za vysokého vakua.
13- Grafit
Tento materiál se sublimuje průchodem elektrického proudu o vysokém proudu přes vysoké vakuum. Tento postup se používá v transmisní elektronové mikroskopii k výrobě vodivých vzorků a dosažení vyššího rozlišení.
14. Zlato
Sublimace zlata se používá k výrobě levných medailí a pozlacených šperků. Používá se také k ošetření vzorků z rastrovací elektronové mikroskopie.
15- Kafr
Při určité teplotě kafr sublimuje, používá se k čištění nebo k terapeutickým účinkům.
16- Mentol
Menthol velmi snadno sublimuje. Když se podíváte na lahvičku čistého mentolu, uvidíte tenké jehličky mentolu. Ty rostou usazováním. To znamená, že pevný mentol sublimuje.
17- Anthracen
Je to bílá pevná látka, která snadno sublimuje. Tato metoda se obecně používá k čištění.
18-kyselina benzoová
Jedná se o potravinářskou přísadu, která se snadno sublimuje pro účely čištění (Crampton, 2017).
19- kyselina salicylová
Používá se jako mast k úlevě od horečky, protože snadno sublimuje. Tato metoda se také používá k čištění (purifikace organických sloučenin, SF).
20- Kosmická sublimace
Fenomén sublimace se nepozoruje jen denně nebo v laboratoři. Astronomové a astrofyzici se s ním obvykle setkávají, když obracejí svůj pohled ke hvězdám.
Příklady zahrnují sublimaci vody z jader komet, přiblížení komety ke Slunci a sublimaci polárních ledových čepiček na Marsu během marsovského léta (Swinburne University of Technology, SF).
Odkazy
- Anne Marie Helmenstine, P. (2016. června 20). Definice sublimace (fázový přechod v chemii) Získáno z thoughtco.com.
- (SF). Přechod z pevné do plynné fáze Získáno z boundless.com.
- Crampton, L. (2017. května 5). Účinky kyseliny benzoové, benzoátu sodného a benzenu na zdraví Získáno z caloriebee.com.
- SUBLIMACE KOVOVÝCH INKOUSTŮ NA HLINÍK . (SF). Získáno z blazing.com.
- Čištění organických sloučenin (SF). Zdroj: askitians.com.
- Sublimace (chemie) . (2. dubna 2008). Získáno z newworldencyclopedia.org.
- Swinburne University of Technology (SF). Sublimace Získáno z astronomy.swin.edu.au.
- Tucker, R.P. (1929). Poznámky k sublimaci síry mezi 25 °C a 50 °C. Chemické inženýrství, 21 (1) , 44-47.
- VanBuren, J. (SF). Příklady sublimace v reálném životě Získáno z education.seattlepi.com.