La sublimation chimique est un processus physique par lequel une substance solide passe directement à l'état gazeux, évitant ainsi l'état liquide intermédiaire. Ce phénomène est dû aux conditions spécifiques de pression et de température auxquelles la substance est soumise. Dans cet article, nous présenterons 20 exemples de sublimation chimique et leurs caractéristiques, démontrant ainsi la fréquence et l'importance de ce processus dans divers domaines de la chimie.
Comprenez le processus de sublimation et voyez comment la glace se transforme en vapeur.
La sublimation est un processus chimique par lequel une substance passe directement de l'état solide à l'état gazeux, sans passer par l'état liquide intermédiaire. Ce phénomène se produit lorsque la pression de vapeur d'une substance solide devient supérieure à la pression atmosphérique. Un exemple courant de sublimation est la transformation de la glace en vapeur d'eau.
Lorsque la glace est exposée à des températures supérieures à zéro degré Celsius, elle commence à se sublimer, c'est-à-dire à passer directement de l'état solide à l'état gazeux. Cela se produit lorsque la pression de vapeur d'eau dans la glace devient supérieure à la pression atmosphérique, ce qui permet aux molécules d'eau de s'échapper de la surface de la glace et de se transformer en vapeur.
Ce processus de sublimation est influencé par la température et la pression ambiantes. Plus la température est élevée et la pression est basse, plus la sublimation est rapide. À l'inverse, à des températures plus basses et des pressions plus élevées, la sublimation sera plus lente.
20 exemples de sublimation chimique et leurs caractéristiques
La sublimation est un phénomène courant dans diverses substances chimiques. Voici 20 exemples de substances subissant ce processus et leurs caractéristiques :
1. naphtaline:Le naphtalène est un exemple classique de sublimation, utilisé comme insectifuge.
2. Iode:L'iode se sublime facilement à température ambiante, formant des cristaux violets.
3. Dioxyde de carbone: Également connu sous le nom de glace sèche, le dioxyde de carbone se sublime à des températures inférieures à -78,5 °C.
4. Camphre:Le camphre est une substance qui se sublime à des températures supérieures à 175°C.
5. acide benzoique:L'acide benzoïque se sublime à des températures supérieures à 121°C.
6. anhydride acétique:Se sublime à des températures supérieures à 139°C.
7. L'acide oxalique:Se sublime à des températures supérieures à 365°C.
8. Paradichlorobenzène:Se sublime à des températures supérieures à 53°C.
9. L'oxyde nitrique:Se sublime à des températures supérieures à -163,6°C.
10. L'acide formique:Se sublime à des températures supérieures à 100,8°C.
11. Acide acétique:Se sublime à des températures supérieures à 117,9°C.
12. Acide sulfurique:Se sublime à des températures supérieures à 337°C.
13. Sulfate de cuivre:Se sublime à des températures supérieures à 200°C.
14. Acide citrique:Se sublime à des températures supérieures à 153°C.
15. Acide trichloroacétique:Se sublime à des températures supérieures à 61,6°C.
16. L'acide formique:Se sublime à des températures supérieures à 100,8°C.
17. Acide acétique:Se sublime à des températures supérieures à 117,9°C.
18. Acide sulfurique:Se sublime à des températures supérieures à 337°C.
19. Sulfate de cuivre:Se sublime à des températures supérieures à 200°C.
20. Acide citrique:Se sublime à des températures supérieures à 153°C.
Voici quelques exemples de substances subissant le processus de sublimation. La sublimation est un phénomène intéressant et important en chimie, avec de nombreuses applications dans différents domaines.
Principales caractéristiques de la sublimation : comprendre ce phénomène physique et ses propriétés uniques.
La sublimation est un phénomène physique qui se produit lorsqu'une substance passe directement de l'état solide à l'état gazeux, sans passer par l'état liquide. Ce processus est dû aux caractéristiques uniques des molécules de la substance et aux conditions environnementales, telles que la pression et la température.
L'une des principales caractéristiques de la sublimation est l'endothermie , c'est-à-dire l'absorption de chaleur lors du passage de l'état solide à l'état gazeux. Ce phénomène provoque le refroidissement du milieu environnant et peut même entraîner la congélation d'autres matériaux à proximité.
De plus, la sublimation est un processus réversible , ce qui signifie qu'une substance peut passer directement de l'état gazeux à l'état solide sans passer par l'état liquide. Ce phénomène est important dans plusieurs secteurs, notamment les industries pharmaceutique et agroalimentaire.
Une autre caractéristique intéressante de la sublimation est la formation de cristaux lors du refroidissement du gaz. Ces cristaux peuvent présenter des formes et des tailles uniques, selon la substance et les conditions de sublimation.
Pour mieux comprendre la sublimation, nous présenterons 20 exemples de substances qui subissent ce processus chimique et leurs caractéristiques spécifiques.
Comprendre le processus de sublimation chimique et son fonctionnement de manière simple et pratique.
La sublimation chimique est un processus par lequel une substance passe directement de l'état solide à l'état gazeux, sans passer par l'état liquide. Ce phénomène se produit lorsque la pression de vapeur d'une substance solide est supérieure à la pression atmosphérique, ce qui provoque la vaporisation des molécules du solide sans fusion.
Pour mieux comprendre, imaginez un glaçon dans un congélateur. Si on le laisse longtemps, il se sublimera, c'est-à-dire qu'il passera directement de l'état solide à l'état gazeux, sans fondre. Cela se produit car la pression de vapeur d'eau dans la glace est supérieure à la pression atmosphérique à l'intérieur du congélateur.
Lors de la sublimation chimique, les molécules d'un solide acquièrent suffisamment d'énergie pour rompre les forces intermoléculaires qui les maintiennent ensemble à l'état solide. Ces molécules se dispersent dans l'air, formant un gaz. Lorsque le gaz atteint une surface plus froide, les molécules se condensent à nouveau, formant le solide directement à partir de la vapeur.
20 exemples de sublimation chimique et leurs caractéristiques
1. Naphtalène : Le naphtalène est un exemple classique de substance sublimée. Utilisé comme antimite, il se sublime directement à l'état gazeux lorsqu'il est exposé à l'air.
2. Iode : L'iode est une autre substance qui se sublime facilement. Exposés à l'air, les cristaux d'iode passent directement à l'état gazeux sans fondre.
3. Acide benzoïque : L’acide benzoïque est un solide blanc qui se sublime à des températures relativement basses. Il est utilisé comme conservateur dans les aliments et se sublime lorsqu’il est chauffé.
4. Anthracène : L’anthracène est un hydrocarbure aromatique qui se sublime à basse température. Il est utilisé dans la production de colorants et d’explosifs.
5. Acide citrique : L’acide citrique est un solide cristallin qui se sublime à haute température. On le trouve dans les agrumes et il est utilisé comme acidifiant dans les aliments.
6. Menthol : Le menthol est une substance qui se sublime facilement à température ambiante. On le trouve dans des plantes comme la menthe et il est utilisé en pharmacie et en cosmétique.
7. Acide salicylique : L’acide salicylique est un solide cristallin qui se sublime à température modérée. Il est utilisé pour traiter l’acné et d’autres affections cutanées.
8. Benjoin : Le benjoin est une résine qui se sublime à haute température. Il est utilisé dans la fabrication de parfums et d'encens.
9. NaCl : Le chlorure de sodium, ou sel de table, se sublime à haute température. Il est utilisé en cuisine et dans l'industrie chimique.
10. Acide oxalique : L’acide oxalique est un solide blanc qui se sublime à température modérée. Il est utilisé dans l’industrie textile et pour le nettoyage des métaux.
11. Phénol : Le phénol est un liquide qui se sublime à basse température. Il est utilisé dans la fabrication de plastiques et de résines.
12. Acide ascorbique : L’acide ascorbique, ou vitamine C, est un solide qui se sublime à haute température. On le trouve dans les agrumes et on l’utilise comme complément vitaminique.
13. Naphtol : Le naphtol est un solide blanc qui se sublime à température modérée. Il est utilisé dans la production de colorants et dans l'industrie chimique.
14. Camphre : Le camphre est un solide qui se sublime facilement à température ambiante. Il est utilisé dans les médicaments et les produits de beauté.
15. Acide téréphtalique : L'acide téréphtalique est un solide blanc qui se sublime à haute température. Il est utilisé dans la fabrication de plastiques et de polymères.
16. Saccharose : Le saccharose, ou sucre commun, se sublime à haute température. Il est utilisé en cuisine et en confiserie.
17. Acide benzoïque : L’acide benzoïque est un solide blanc qui se sublime à température modérée. Il est utilisé comme conservateur dans les aliments et les cosmétiques.
Découvrez les 10 différents états de la matière qui existent dans la nature et leurs caractéristiques uniques.
Il existe dix états de la matière dans la nature, chacun possédant des caractéristiques uniques qui les distinguent. Ces états sont : solide, liquide, gazeux, plasma, condensat de Bose-Einstein, condensat fermionique, condensat de Rydberg, condensat de photons, matière quark-gluon et matière dégénérée.
L'état solide est caractérisé par des particules rapprochées, de forme et de volume définis. L'état liquide présente des particules plus lâches, de forme définie mais de volume variable. À l'état gazeux, les particules sont largement espacées et n'ont ni forme ni volume. Le plasma est un état extrêmement chaud dans lequel les atomes perdent leurs électrons. Le condensat de Bose-Einstein se produit à des températures proches du zéro absolu, où les particules se comportent comme des ondes. Le condensat fermionique est formé de fermions à basse température.
Le condensat de Rydberg est un état exotique formé d'atomes excités. Le condensat photonique est un état de lumière riche en photons. La matière quark-gluon est un état hypothétique dans lequel les quarks et les gluons sont libres. Enfin, la matière dégénérée, présente dans les étoiles à neutrons, est extrêmement dense et compacte.
20 exemples de sublimation chimique et leurs caractéristiques
La sublimation chimique est le processus par lequel une substance passe directement de l'état solide à l'état gazeux, sans passer par l'état liquide. Ce phénomène se produit dans diverses situations, comme la naphtaline, l'iode, le dioxyde de carbone, l'acide citrique, l'acide benzoïque, etc. La sublimation est un processus endothermique, qui absorbe la chaleur ambiante.
Parmi les exemples de sublimation chimique, on peut citer la formation de cristaux de glace sèche, le séchage du linge sur un fil à linge par temps froid, la conservation des aliments surgelés et le nettoyage des surfaces au bicarbonate de soude. La sublimation est un procédé important dans de nombreux domaines, tels que l'industrie chimique, la production pharmaceutique et la conservation des aliments.
20 exemples de sublimation chimique et leurs caractéristiques
La sublimation chimique peut notamment s'appliquer aux processus par lesquels l'eau, le dioxyde de carbone, l'iode, l'arsenic ou le soufre subissent une sublimation.
La sublimation est le processus de transformation directe de l'état solide à l'état gazeux, sans passage par une phase liquide. Il s'agit d'une transition de phase endothermique qui se produit à des températures et des pressions inférieures au point triple d'une substance, température et pression auxquelles les trois phases coexistent (Sublimation (chimie), 2008).
À une température donnée, la plupart des composés et éléments chimiques peuvent exister dans l'un des trois états de la matière distincts à différentes pressions. Dans ces cas, la transition de l'état solide à l'état gazeux nécessite un état liquide intermédiaire.
À des températures inférieures au point triple, une diminution de la pression entraîne une transition de phase directe de l'état solide à l'état gazeux. De plus, à des pressions inférieures à la pression du point triple , une augmentation de la température provoque le passage direct de l'état solide à l'état gazeux, sans passer par l'état liquide (Boundless, SF).
Pour certaines substances, comme le carbone et l'arsenic, la sublimation est beaucoup plus facile que l'évaporation. En effet, la pression à leur point triple est très élevée, ce qui rend difficile leur obtention à l'état liquide.
Le processus de sublimation nécessite une énergie supplémentaire ; il s'agit d'un changement endothermique. L'enthalpie de sublimation (chaleur de sublimation) peut être calculée comme la somme de l'enthalpie de fusion et de l'enthalpie de vaporisation.
Le processus inverse, dans lequel un gaz subit un changement de phase sous forme solide, est appelé dépôt ou désublimation (Anne Marie Helmenstine, 2016).
20 exemples de sublimation
1- Dioxyde de carbone
La glace sèche est du dioxyde de carbone solide. À température et pression ambiantes, elle se sublime en vapeur de dioxyde de carbone (figure 2).
Elle peut être utilisée pour créer un effet fumant ou effrayant. En raison de sa relative innocuité, la glace sèche est le solide privilégié pour les démonstrations en classe.
2- L'eau
Dans des conditions particulières, l'eau gelée (glace) peut jaillir de l'état liquide et se sublimer dans l'air. Il est difficile d'observer la sublimation de la glace, mais on peut en observer le résultat.
La surface sud du mont Everest présente des conditions parfaites pour la sublimation de la neige : basses températures, ensoleillement intense, faible humidité relative et vents secs (VanBuren, SF).
3- Iode
L'iode à 100 °C sublime un solide en un gaz violet toxique. Ce gaz est utilisé en criminalistique pour relever les empreintes digitales.
4- Arsenic
À une température de 615 °C, l'arsenic se sublime. Cela représente un danger compte tenu de sa toxicité.
5- Soufre
Ce composé se sublime entre 25 et 50 °C, provoquant des gaz toxiques et suffocants (Tucker, 1929).
6- Encres d'impression
Les imprimantes à sublimation sèche utilisent le processus de sublimation pour imprimer des images de qualité photo.
Le processus commence lorsqu'il existe des films spéciaux contenant des pigments solides qui, lorsqu'ils sont chauffés, se subliment puis se recapturent.
Les images peuvent être imprimées sur des chemises en polyester, des vases ou des feuilles d'aluminium ou de chrome (SUBLIMATION DE COLORANT MÉTALLIQUE SUR ALUMINIUM, SF).
7- Arômes
Les désodorisants solides sublimaient également l'air. Ces composés sont généralement des esters, notamment ceux présents dans la cuvette des toilettes. C'est ainsi que les produits chimiques sont libérés directement dans l'air, lui donnant une odeur fraîche.
8- Naphtalène
Les boules à mites sont fabriquées avec ce composé qui, par sublimation, élimine les mites.
9- Zinc
Ce composé a tendance à se sublimer à basse pression.
10- Aluminium
Ce métal est sublimé à des températures supérieures à 1000 °C pour certains procédés industriels.
11- Métallurgie
Certains alliages sont purifiés par sublimation. Cette méthode sépare les composés qui les composent, ce qui permet d'obtenir des produits purifiés.
12- Cadmium
Un autre composé qui se sublime à basse pression. Ceci est particulièrement problématique dans les situations où l'on travaille sous vide poussé.
13- Graphite
Ce matériau est sublimé par le passage d'un courant électrique de forte intensité à travers un vide poussé. Cette procédure est utilisée en microscopie électronique à transmission pour produire des échantillons conducteurs et obtenir une résolution supérieure.
14- Or
La sublimation de l'or est utilisée pour fabriquer des médailles et des bijoux plaqués or à bas prix. Elle est également utilisée pour traiter des échantillons de microscopie électronique à balayage.
15- Camphre
A une certaine température, le camphre se sublime, utilisé pour la purification ou des effets thérapeutiques.
16- Menthol
Le menthol se sublime très facilement. Lorsqu'on regarde une bouteille de menthol pur, on peut voir de fines aiguilles de menthol. Celles-ci se développent par dépôt. Cela signifie que le menthol solide se sublime.
17- Anthracène
C'est un solide blanc qui se sublime facilement. Cette méthode est généralement utilisée pour la purification.
acide 18-benzoïque
C'est un additif alimentaire qui est facilement sublimé pour être purifié (Crampton, 2017).
acide 19-salicylique
On l'utilise comme onguent pour soulager la fièvre, car il se sublime facilement. Cette méthode est également utilisée pour la purification (Purification des Composés Organiques, SF).
20- Sublimation cosmique
Le phénomène de sublimation n'est pas seulement observé au quotidien ou en laboratoire. Les astronomes et les astrophysiciens ont tendance à le constater lorsqu'ils observent les étoiles.
On peut citer comme exemples la sublimation de l'eau des noyaux de comètes, l'approche de la comète vers le Soleil et la sublimation des calottes glaciaires polaires sur Mars pendant l'été martien (Swinburne University of Technology, SF).
Références
- Anne Marie Helmenstine, P. (2016 juin 20). Définition de la sublimation (transition de phase en chimie) . Récupéré de thoughtco.com.
- (SF). Transition de phase solide à phase gazeuse . Récupéré de boundless.com.
- Crampton, L. (2017, 5 mai). Effets sur la santé de l'acide benzoïque, du benzoate de sodium et du benzène . Récupéré de caloriebee.com.
- SUBLIMATION D'ENCRES MÉTALLIQUES SUR ALUMINIUM . (SF). Récupéré de blazing.com.
- Purification des composés organiques . (SF). Récupéré de askitians.com.
- Sublimation (chimie) . (2 avril 2008). Extrait de newworldencyclopedia.org.
- Université de technologie de Swinburne (SF). Sublimation . Récupéré de astronomy.swin.edu.au.
- Tucker, R.P. (1929). Notes sur la sublimation du soufre entre 25 et 50 °C. Génie chimique, 21 (1) , 44-47.
- VanBuren, J. (SF). Exemples de sublimation dans la vie réelle . Récupéré de education.seattlepi.com.