Sublimarea chimică este un proces fizic în care o substanță solidă trece direct în stare gazoasă, ocolind starea intermediară lichidă. Acest fenomen apare datorită condițiilor specifice de presiune și temperatură la care este supusă substanța. În acest articol, vom prezenta 20 de exemple de sublimare chimică și caracteristicile acestora, demonstrând cât de comun și important este acest proces în diverse domenii ale chimiei.
Înțelegeți procesul de sublimare și observați cum se transformă gheața în vapori.
Sublimarea este un proces chimic în care o substanță trece direct de la starea solidă la starea gazoasă, ocolind starea intermediară lichidă. Acest fenomen are loc atunci când presiunea de vapori a unei substanțe solide devine mai mare decât presiunea atmosferică. Un exemplu comun de sublimare este transformarea gheții în vapori de apă.
Când gheața este expusă la temperaturi peste zero grade Celsius, aceasta începe să se sublimeze sau să treacă direct de la starea solidă la starea gazoasă. Acest lucru se întâmplă deoarece presiunea vaporilor de apă din gheață devine mai mare decât presiunea atmosferică, permițând moleculelor de apă să scape de pe suprafața gheții și să se transforme în vapori.
Acest proces de sublimare este influențat de temperatura și presiunea ambiantă. Cu cât temperatura este mai mare și presiunea mai mică, cu atât sublimarea este mai rapidă. În schimb, la temperaturi mai scăzute și presiuni mai mari, sublimarea va fi mai lentă.
20 de exemple de sublimare chimică și caracteristicile acesteia
Sublimarea este un fenomen comun în diverse substanțe chimice. Mai jos sunt 20 de exemple de substanțe care trec prin procesul de sublimare și caracteristicile acestora:
1. NaftalinăNaftalina este un exemplu clasic de sublimare, utilizată ca repelent pentru insecte.
2. IodIodul se sublimează ușor la temperatura camerei, formând cristale violete.
3. Dioxid de carbonCunoscut și sub denumirea de gheață carbonică, dioxidul de carbon sublimează la temperaturi sub -78,5°C.
4. CamforCamforul este o substanță care sublimează la temperaturi de peste 175°C.
5. acid benzoicAcidul benzoic sublimează la temperaturi peste 121°C.
6. Anhidridă aceticăSublimează la temperaturi peste 139°C.
7. Acid oxalicSublimează la temperaturi peste 365°C.
8. ParadiclorbenzenSublimează la temperaturi peste 53°C.
9. Oxid de azotSublimează la temperaturi peste -163,6°C.
10. Acid formicSublimează la temperaturi peste 100,8°C.
11. Acid aceticSublimează la temperaturi peste 117,9°C.
12. Acid sulfuricSublimează la temperaturi peste 337°C.
13. Sulfat de cupruSublimează la temperaturi peste 200°C.
14. Acid citricSublimează la temperaturi peste 153°C.
15. Acid tricloraceticSublimează la temperaturi peste 61,6°C.
16. Acid formicSublimează la temperaturi peste 100,8°C.
17. Acid aceticSublimează la temperaturi peste 117,9°C.
18. Acid sulfuricSublimează la temperaturi peste 337°C.
19. Sulfat de cupruSublimează la temperaturi peste 200°C.
20. Acid citricSublimează la temperaturi peste 153°C.
Acestea sunt doar câteva exemple de substanțe care trec prin procesul de sublimare. Sublimarea este un fenomen interesant și important în chimie, cu numeroase aplicații în diferite domenii.
Principalele caracteristici ale sublimării: înțelegerea acestui fenomen fizic și a proprietăților sale unice.
Sublimarea este un fenomen fizic care are loc atunci când o substanță trece direct de la starea solidă la starea gazoasă, ocolind starea lichidă. Acest proces are loc datorită caracteristicilor unice ale moleculelor substanței și condițiilor de mediu, cum ar fi presiunea și temperatura.
Una dintre principalele caracteristici ale sublimării este endotermia , adică absorbția căldurii în timpul transformării din solid în gaz. Aceasta face ca substanța să răcească mediul înconjurător și poate chiar să înghețe alte materiale din apropiere.
În plus, sublimarea este un proces reversibil , ceea ce înseamnă că substanța se poate schimba dintr-o stare gazoasă într-o stare solidă fără a trece prin starea lichidă. Acesta este un fenomen important în mai multe domenii, cum ar fi industria farmaceutică și alimentară.
O altă caracteristică interesantă a sublimării este formarea cristalelor în timpul răcirii gazului. Aceste cristale pot avea forme și dimensiuni unice, în funcție de substanță și de condițiile de sublimare.
Pentru a înțelege mai bine sublimarea, vom prezenta 20 de exemple de substanțe care trec prin acest proces chimic și caracteristicile lor specifice.
Înțelegeți procesul de sublimare chimică și cum funcționează acesta într-un mod simplu și practic.
Sublimarea chimică este un proces în care o substanță trece direct de la starea solidă la starea gazoasă, fără a trece prin starea lichidă. Acest fenomen apare atunci când presiunea de vapori a unei substanțe solide este mai mare decât presiunea atmosferică, determinând vaporizarea moleculelor solidului fără a se topi.
Pentru a înțelege mai bine, imaginați-vă un cub de gheață într-un congelator. Dacă lăsăm gheața pentru o perioadă lungă de timp, aceasta se va sublima - adică va trece direct din stare solidă în stare gazoasă, fără a se topi. Acest lucru se întâmplă deoarece presiunea vaporilor de apă din gheață este mai mare decât presiunea atmosferică din interiorul congelatorului.
În sublimarea chimică, moleculele unui solid câștigă suficientă energie pentru a rupe forțele intermoleculare care le țin împreună în stare solidă. Aceste molecule se dispersează în aer, formând un gaz. Când gazul ajunge la o suprafață mai rece, moleculele se condensează din nou, formând solidul direct din vapori.
20 de exemple de sublimare chimică și caracteristicile acesteia
1. Naftalină: Naftalină este un exemplu clasic de substanță care trece prin procesul de sublimare. Este utilizată ca repelent pentru molii și, atunci când este expusă la aer, se sublimează direct în stare gazoasă.
2. Iod: Iodul este o altă substanță care se sublimează ușor. Când sunt expuse la aer, cristalele de iod se transformă direct în stare gazoasă fără a se topi.
3. Acid benzoic: Acidul benzoic este un solid alb care sublimează la temperaturi relativ scăzute. Este utilizat ca și conservant în alimente și sublimează atunci când este încălzit.
4. Antracen: Antracenul este o hidrocarbură aromatică care se sublimează la temperaturi scăzute. Se utilizează în producerea de coloranți și explozibili.
5. Acid citric: Acidul citric este un solid cristalin care se sublimează la temperaturi ridicate. Se găsește în citrice și este utilizat ca acidifiant în alimente.
6. Mentol: Mentolul este o substanță care se sublimează ușor la temperatura camerei. Se găsește în plante precum menta și este utilizat în produse farmaceutice și cosmetice.
7. Acid salicilic: Acidul salicilic este un solid cristalin care se sublimează la temperaturi moderate. Este utilizat pentru tratarea acneei și a altor afecțiuni ale pielii.
8. Benzoin: Benzoinul este o rășină care se sublimează la temperaturi ridicate. Se folosește la fabricarea parfumurilor și a tămâiei.
9. NaCl: Clorura de sodiu, sau sarea de masă, sublimează la temperaturi ridicate. Se utilizează în gătit și în industria chimică.
10. Acid oxalic: Acidul oxalic este un solid alb care sublimează la temperaturi moderate. Se utilizează în industria textilă și pentru curățarea metalelor.
11. Fenol: Fenolul este un lichid care sublimează la temperaturi scăzute. Se utilizează la fabricarea materialelor plastice și a rășinilor.
12. Acid ascorbic: Acidul ascorbic, sau vitamina C, este un solid care sublimează la temperaturi ridicate. Se găsește în citrice și este utilizat ca supliment vitaminic.
13. Naftol: Naftolul este un solid alb care sublimează la temperaturi moderate. Se utilizează în producerea coloranților și în industria chimică.
14. Camfor: Camforul este un solid care se sublimează ușor la temperatura camerei. Se utilizează în medicamente și produse cosmetice.
15. Acid tereftalic: Acidul tereftalic este un solid alb care sublimează la temperaturi ridicate. Se utilizează la fabricarea materialelor plastice și a polimerilor.
16. Zaharoză: Zaharoza, sau zahărul comun, se sublimează la temperaturi ridicate. Se folosește în gătit și în fabricarea dulciurilor.
17. Acid benzoic: Acidul benzoic este un solid alb care sublimează la temperaturi moderate. Este utilizat ca și conservant în alimente și cosmetice.
Descoperă cele 10 stări diferite ale materiei care există în natură și caracteristicile lor unice.
În natură există 10 stări diferite ale materiei, fiecare având caracteristici unice care o disting. Stările materiei sunt solidă, lichidă, gazoasă, plasmă, condensat Bose-Einstein, condensat fermionic, condensat Rydberg, condensat fotonic, materie quark-gluonică și materie degenerată.
Starea solidă este caracterizată de particule apropiate una de cealaltă și cu o formă și un volum definite. Starea lichidă are particule mai libere, cu o formă definită, dar cu volum variabil. În stare gazoasă, particulele sunt larg separate și nu au nici formă, nici volum. Plasma este o stare extrem de fierbinte în care atomii își pierd electronii. Condensatul Bose-Einstein apare la temperaturi apropiate de zero absolut, când particulele se comportă ca undele. Condensatul fermionic este format de fermioni la temperaturi scăzute.
Condensatul Rydberg este o stare exotică formată de atomi excitați. Condensatul fotonic este o stare de lumină bogată în fotoni. Materia quark-gluon este o stare ipotetică în care quarcii și gluonii nu sunt legați. În cele din urmă, materia degenerată se găsește în stelele neutronice și este extrem de densă și compactă.
20 de exemple de sublimare chimică și caracteristicile acesteia
Sublimarea chimică este procesul prin care o substanță trece direct din stare solidă în stare gazoasă, ocolind starea lichidă. Acest fenomen apare într-o varietate de situații, cum ar fi în cazul naftalinei, iodului, dioxidului de carbon, acidului citric, acidului benzoic și altele. Sublimarea este un proces endotermic, în care se produce absorbția căldurii din mediu.
Câteva exemple de sublimare chimică includ formarea cristalelor de gheață carbonică, uscarea hainelor pe o frânghie de rufe în zilele reci, conservarea alimentelor congelate și curățarea suprafețelor cu bicarbonat de sodiu, printre altele. Sublimarea este un proces important în mai multe domenii, cum ar fi industria chimică, producția farmaceutică și conservarea alimentelor.
20 de exemple de sublimare chimică și caracteristicile acesteia
Câteva exemple de sublimare chimică sunt procesele prin care apa, dioxidul de carbon, iodul, arsenicul sau sulful sunt supuse sublimării.
Sublimarea este procesul de transformare directă din starea solidă în starea gazoasă, fără trecerea printr-o fază lichidă. Este o tranziție de fază endotermă care are loc la temperaturi și presiuni sub punctul triplu al unei substanțe, o temperatură și o presiune la care cele trei faze coexistă (Sublimație (chimie), 2008).
La o anumită temperatură, majoritatea compușilor și elementelor chimice pot exista într-una din trei stări distincte ale materiei la presiuni diferite. În aceste cazuri, trecerea de la starea solidă la cea gazoasă necesită o stare lichidă intermediară.
La temperaturi sub punctul triplu, o scădere a presiunii va duce la o tranziție de fază directă de la solid la gaz. În plus, la presiuni sub presiunea punctului triplu , o creștere a temperaturii va duce la transformarea unui solid în gaz fără a trece prin regiunea lichidă (Boundless, SF).
Pentru unele substanțe, cum ar fi carbonul și arsenicul, sublimarea este mult mai ușoară decât evaporarea. Acest lucru se datorează faptului că presiunea punctului lor triplu este foarte mare, ceea ce face dificilă obținerea lor sub formă de lichide.
Procesul de sublimare necesită energie suplimentară; este o schimbare endotermă. Entalpia de sublimare (căldura de sublimare) poate fi calculată ca suma dintre entalpia de fuziune și entalpia de vaporizare.
Procesul opus, în care un gaz suferă o schimbare de fază în formă solidă, se numește depunere sau desublimare (Anne Marie Helmenstine, 2016).
20 de exemple de sublimare
1- Dioxid de carbon
Gheața carbonică este dioxid de carbon solid. La temperatura și presiunea camerei, se sublimează în vapori de dioxid de carbon (Figura 2).
Poate fi folosită pentru a crea un efect special de fumat sau de înfricoșare. Datorită siguranței sale relative, gheața carbonică este solidul preferat în demonstrațiile din sala de clasă.
2- Apă
În condiții speciale, apa înghețată (gheața) poate sări din faza lichidă și să se sublimeze în aer. Este dificil să vezi cum se sublimează gheața, dar poți vedea rezultatele.
Suprafața sudică a Muntelui Everest are condiții perfecte pentru sublimarea zăpezii: temperaturi scăzute, lumină solară intensă, umiditate relativă scăzută și vânturi uscate (VanBuren, SF).
3- Iod
Iodul la 100°C sublimează un solid într-un gaz violet toxic. Acesta este utilizat în știința criminalistică pentru captarea amprentelor digitale.
4- Arsenic
La o temperatură de 615°C, arsenicul sublimează. Acest lucru prezintă un pericol, având în vedere toxicitatea elementului.
5- Sulf
Acest compus sublimează între 25 și 50 °C, provocând gaze toxice și sufocante (Tucker, 1929).
6- Cerneluri tipografice
Imprimantele cu sublimare uscată utilizează procesul de sublimare pentru a imprima imagini de calitate fotografică.
Procesul începe atunci când există pelicule speciale care conțin pigmenți solizi care, atunci când sunt încălziți, se sublimează și ulterior se recapturează.
Imaginile pot fi imprimate pe cămăși din poliester, vaze sau foi de aluminiu sau crom (SUBLIMARE METALĂ PE ALUMINIU, SF).
7- Arome
Odorizantele solide de cameră sublimează și ele. Acești compuși sunt de obicei esteri, inclusiv cei găsiți în vasul de toaletă. Acesta este modul în care substanțele chimice sunt eliberate direct în aer, făcându-l să miroasă a proaspăt.
8- Naftalină
Naftalinele sunt fabricate cu acest compus care, prin sublimare, îndepărtează moliile.
9- Zinc
Acest compus tinde să sublimeze la presiune scăzută.
10- Aluminiu
Acest metal este sublimat la temperaturi de peste 1000 °C pentru anumite procese industriale.
11- Metalurgie
Anumite aliaje sunt purificate prin metode de sublimare. Aceasta metodă separă compușii care alcătuiesc aliajul, rezultând produse purificate.
12- Cadmiu
Un alt compus care sublimează la presiune scăzută. Acest lucru este problematic în special în situațiile în care se lucrează sub vid înalt.
13- Grafit
Acest material este sublimat prin trecerea unui curent electric de mare amperaj printr-un vid avansat. Această procedură este utilizată în microscopia electronică de transmisie pentru a produce probe conductive și a obține o rezoluție mai mare.
14- Aur
Sublimarea aurului este utilizată pentru a realiza medalii ieftine și bijuterii placate cu aur. De asemenea, este utilizată pentru tratarea probelor obținute prin microscopie electronică cu scanare.
15- Camfor
La o anumită temperatură, camforul sublimează, fiind folosit pentru purificare sau pentru efecte terapeutice.
16- Mentol
Mentolul se sublimează foarte ușor. Când te uiți la o sticlă de mentol pur, poți vedea ace subțiri de mentol. Acestea cresc prin depunere. Aceasta înseamnă că mentolul solid se sublimează.
17- Antracen
Este un solid alb care se sublimează ușor. Această metodă este în general utilizată pentru purificare.
Acid 18-benzoic
Este un aditiv alimentar ușor de sublimat pentru purificare (Crampton, 2017).
Acid 19-salicilic
Se folosește ca unguent pentru ameliorarea febrei, deoarece sublimează ușor. Această metodă este folosită și pentru purificare (Purificarea Compușilor Organici, SF).
20- Sublimare cosmică
Fenomenul sublimării nu se observă doar zilnic sau în laborator. Astronomii și astrofizicienii tind să-l întâlnească atunci când își îndreaptă privirea spre stele.
Exemple sunt sublimarea apei din nucleele cometelor, apropierea cometei de Soare și sublimarea calotelor glaciare polare de pe Marte în timpul verii marțiene (Universitatea de Tehnologie Swinburne, SF).
Referințe
- Anne Marie Helmenstine, P. (2016 iunie 20). Definiția sublimării (tranziție de fază în chimie) Preluat de pe thoughtco.com.
- (SF). Tranziția de fază solidă-gazoasă . Accesat de pe boundless.com.
- Crampton, L. (2017 mai 5). Efectele asupra sănătății ale acidului benzoic, benzoatului de sodiu și benzenului Preluat de pe caloriebee.com.
- SUBLIMAREA CERNELURILOR METALICE PE ALUMINIU . (SF). Accesat de pe blazing.com.
- Purificarea compușilor organici . (SF). Accesat de pe askitians.com.
- Sublimare (chimie) (2 aprilie 2008). Accesat de pe newworldencyclopedia.org.
- Universitatea de Tehnologie Swinburne (SF). Sublimare Preluat de pe astronomy.swin.edu.au.
- Tucker, R.P. (1929). Note privind sublimarea sulfului între 25° și 50°C. Inginerie Chimică, 21 (1) , 44-47.
- VanBuren, J. (SF). Exemple de sublimare în viața reală . Accesat de pe education.seattlepi.com.