Forskellen mellem flygtige og ikke-flygtige stoffer
Hovedforskellen – flygtige vs. ikke-flygtige stoffer
Stoffer kan klassificeres i to kategorier baseret på flygtighed: flygtige og ikke-flygtige stoffer. Et stofs flygtighed henviser til dets evne til at overgå fra den flydende fase til dampfasen. Et stof, der kan overgå til gasfase direkte fra fast fase gennem sublimering, betragtes også som flygtigt. Den væsentligste forskel mellem flygtige og ikke-flygtige stoffer er, at flygtige stoffer let overgår til gasfase, mens ikke-flygtige stoffer ikke let overgår til gasfase.
Denne artikel ser på,
1. Hvad er flygtighed
2. Hvad er flygtige stoffer
– Definition, egenskaber, karakteristika, eksempler
3. Hvad er ikke-flygtige stoffer
– Definition, egenskaber, karakteristika, eksempler
4. Hvad er forskellen mellem flygtige og ikke-flygtige stoffer
Hvad er flygtighed
Flygtigheden er direkte forbundet med damptrykket i et stof. Damptrykket er stoffets tryk efter overgangen til gasformig fase. Flygtighed er også tæt forbundet med kogepunktet. Et stof med et lavere kogepunkt har en højere flygtighed og et højere damptryk.
Flygtigheden af et stof påvirkes af styrken af de intermolekylære kræfter. Vand er f.eks. ikke let flygtigt ved stuetemperatur og skal opvarmes for at kunne fordampe. Dette skyldes hydrogenbindingerne mellem molekylerne. Da hydrogenbindingerne er meget stærkere, har vand et højere kogepunkt og en forholdsvis mindre flygtighed. I modsætning hertil er upolære organiske opløsningsmidler som f.eks. hexan let flygtige, da de har svage Van Der Waals-kræfter. Derfor har de også et lavt kogepunkt.
Molekylvægt spiller også en rolle for flygtigheden. Stoffer med højere molekylvægt har mindre tendens til at blive fordampet, mens forbindelser med lavere molekylvægt let kan fordampes.
Hvad er flygtige stoffer
Flygtige stoffer er de stoffer, som har en større evne til at overgå til dampfasen. De har meget svagere intermolekylære tiltrækninger og kan derfor let overføres til dampfasen. De har også et højere damptryk og et lavere kogepunkt. De fleste organiske forbindelser er flygtige. De kan let adskilles ved hjælp af destillation eller roterende fordamper ved kun at tilføre en lille mængde varme. De fleste af dem fordamper ved stuetemperatur, når de udsættes for luft. Dette skyldes de svage intermolekylære kræfter.
Lad os tage acetone som et eksempel. Acetone (CH3COCH3) er en meget flygtig forbindelse, som let fordamper af, når den udsættes for luft. Når en lille mængde acetone hældes i et urglas og opbevares i et stykke tid, frigøres acetone-molekylerne i det øverste lag let fra de andre molekyler og overgår til dampfasen. Dette frigør de næste lag, og til sidst overgår alle de resterende acetone-molekyler til dampfasen.
De fleste af de produkter, vi bruger til daglig, indeholder flygtige stoffer. Nogle eksempler er fossilt brændstof, maling, overfladebehandlinger, parfume, aerosoler osv. Disse er i nogen grad sundhedsskadelige. Organiske flygtige stoffer kan forblive i atmosfæren og trænge ind i vores systemer ved indånding. Disse forbindelser kan forårsage skadelige virkninger ved kronisk eksponering. Desuden forårsager de skadelige miljøforhold som f.eks. global opvarmning og nedbrydning af ozonlaget.
Figur 1: Parfume, et eksempel på et flygtigt stof
Hvad er ikke-flygtige stoffer
Forbindelser, der ikke let bliver til damp, kaldes ikke-flygtige forbindelser. Dette skyldes hovedsagelig, at de har stærkere intermolekylære kræfter. De fælles træk ved sådanne forbindelser er et lavere damptryk og et højt kogepunkt. Tilstedeværelsen af en opløst stof i et opløsningsmiddel nedsætter det pågældende opløsningsmiddels evne til at fordampe. Efter fordampning vil den ikke-flygtige opløst stof dog ikke optræde i dampfasen af det flygtige opløsningsmiddel.
Der findes flere ikke-flygtige væsker. Vand, der har et kogepunkt på 100 ̊C, er et godt eksempel på en ikke-flygtig væske. Som tidligere omtalt skyldes dette tilstedeværelsen af stærke hydrogenbindinger mellem vandmolekylerne. Kviksølv er også en ikke-flygtig væske. Kviksølv er det eneste metal, som er en væske ved stuetemperatur. Da det indeholder metalbindinger, metalkviksølvioner indlejret i et hav af elektroner, kan det ikke let fordampe og har et meget højt kogepunkt og et lavt damptryk.
Figur 2: Kviksølv, et eksempel på et ikke-flygtigt stof
Forskellen mellem flygtige og ikke-flygtige stoffer
Definition
Flygtigt stof: Flygtige stoffer overgår let til gasfase.
Non-flygtige stoffer: Ikke-flygtige stoffer overgår ikke let til gasformig fase.
Damptryk
Flygtigt stof: Flygtige stoffer har et forholdsvis højt damptryk.
Non-flygtige stoffer: Ikke-flygtige stoffer har et forholdsvis lavt damptryk.
Skoldningspunkt
Flygtigt stof:
Non-flygtige stoffer: Kogepunktet for flygtige stoffer er forholdsvis lavt.
Non-flygtige stoffer:
Intermolekylære tiltrækninger
Flygtige stoffer: Kogepunktet for ikke-flygtige stoffer er forholdsvis højt.
Intermolekylære tiltrækninger
Flygtige stoffer: Disse har svagere intermolekylære tiltrækninger.
Non-flygtige stoffer: Disse har stærke intermolekylære tiltrækninger.
Slutning
Flygtige stoffer kan let sendes over i dampfasen. Normalt har flygtige stoffer et kogepunkt, der er lavere end 100 ̊C. I modsætning hertil er ikke-flygtige forbindelser vanskelige at overføre til gasfasen, og de har meget højere kogepunkter. Desuden har flygtige forbindelser et højere damptryk sammenlignet med ikke-flygtige forbindelser.
Flygtige forbindelser har også svagere intermolekylære kræfter som f.eks. van der Waals-kræfter. De fleste flygtige forbindelser er ikke-polære organiske forbindelser. Derfor har de ikke stærkere intermolekylære tiltrækninger. Ikke-flygtige forbindelser er for det meste polære, og de har stærkere vekselvirkninger mellem molekylerne. Dette er forskellen mellem flygtige og ikke-flygtige stoffer.
Reference:
1. “Helmenstine, Anne Marie. “Her er hvad flygtig betyder i kemi”. About.com Education. N.p., 17. feb. 2017. Web. 21 feb. 2017.
2. “Damptryk.” Institut for Kemi. Purdue University, n.d. Web. 21 feb. 2017.
3. “Volatile Organic Compounds (VOCs).” Enviropedia. N.p., n.d. Web. 21 feb. 2017.
4. “Helmenstine, Anne Marie. “Forstå, hvad ikke-flygtige betyder i kemi.” About.com Education. N.p., 14 okt. 2016. Web. 21 feb. 2017.
Image Courtesy:
1. “Vintage Atomizer Perfume Bottle “Af Angela Andriot – Vetiver Aromatics. (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Hydrargyrum “Af Hi-Res Images of Chemical Elements (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
