Unterschied zwischen flüchtigen und nichtflüchtigen Stoffen
Hauptunterschied – flüchtige vs. nichtflüchtige Stoffe
Stoffe können aufgrund ihrer Flüchtigkeit in zwei Kategorien eingeteilt werden: flüchtige und nichtflüchtige Stoffe. Die Flüchtigkeit eines Stoffes bezieht sich auf seine Fähigkeit, aus der flüssigen Phase in die Dampfphase überzugehen. Ein Stoff, der aus der festen Phase durch Sublimation direkt in die Gasphase übergehen kann, gilt ebenfalls als flüchtig. Der Hauptunterschied zwischen flüchtigen und nichtflüchtigen Stoffen besteht darin, dass flüchtige Stoffe leicht in die Gasphase übergehen, während nichtflüchtige Stoffe nicht leicht in die Gasphase übergehen.
Dieser Artikel befasst sich mit
1. Was ist Flüchtigkeit
2. Was sind flüchtige Stoffe
– Definition, Eigenschaften, Merkmale, Beispiele
3. Was sind nichtflüchtige Stoffe
– Definition, Eigenschaften, Merkmale, Beispiele
4. Was ist der Unterschied zwischen flüchtigen und nichtflüchtigen Stoffen
Was ist Flüchtigkeit
Die Flüchtigkeit steht in direktem Zusammenhang mit dem Dampfdruck eines Stoffes. Der Dampfdruck ist der Druck des Stoffes nach dem Übergang in die Gasphase. Die Flüchtigkeit ist auch eng mit dem Siedepunkt verbunden. Ein Stoff mit einem niedrigeren Siedepunkt hat eine höhere Flüchtigkeit und einen höheren Dampfdruck.
Die Flüchtigkeit eines Stoffes wird durch die Stärke der zwischenmolekularen Kräfte beeinflusst. Wasser zum Beispiel ist bei Raumtemperatur nicht leicht flüchtig und muss erhitzt werden, um zu verdampfen. Das liegt an den Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Molekülen. Da die Wasserstoffbrückenbindungen viel stärker sind, hat Wasser einen höheren Siedepunkt und eine vergleichsweise geringere Flüchtigkeit. Im Gegensatz dazu sind unpolare organische Lösungsmittel wie Hexan leicht flüchtig, da sie schwache Van-der-Waals-Kräfte haben. Daher haben sie auch niedrige Siedepunkte.
Auch das Molekulargewicht spielt eine Rolle bei der Flüchtigkeit. Stoffe mit höherem Molekulargewicht neigen weniger dazu, verdampft zu werden, während Verbindungen mit niedrigerem Molekulargewicht leicht verdampft werden können.
Was sind flüchtige Stoffe
Flüchtige Stoffe sind die Stoffe, die eine höhere Fähigkeit haben, in die Dampfphase überzugehen. Sie haben viel schwächere zwischenmolekulare Anziehungskräfte und können daher leicht in die Dampfphase übergehen. Sie haben auch einen höheren Dampfdruck und einen niedrigeren Siedepunkt. Die meisten organischen Verbindungen sind flüchtig. Sie lassen sich durch Destillation oder Rotationsverdampfer mit nur geringer Wärmezufuhr leicht abtrennen. Die meisten von ihnen verdampfen bei Raumtemperatur, wenn sie der Luft ausgesetzt werden. Das liegt an den schwachen zwischenmolekularen Kräften.
Nehmen wir Aceton als Beispiel. Aceton (CH3COCH3) ist eine sehr flüchtige Verbindung, die an der Luft leicht verdampft. Wenn man eine kleine Menge Aceton in ein Uhrglas schüttet und einige Zeit stehen lässt, lösen sich die Acetonmoleküle in der obersten Schicht leicht von anderen Molekülen und gehen in die Dampfphase über. Dadurch werden die nächsten Schichten freigelegt, und schließlich gehen alle verbleibenden Acetonmoleküle in die Dampfphase über.
Die meisten Produkte, die wir täglich verwenden, enthalten flüchtige Stoffe. Einige Beispiele sind fossile Brennstoffe, Farben, Lacke, Parfums, Aerosole usw. Diese sind zum Teil gesundheitsschädlich. Organische flüchtige Verbindungen können in der Atmosphäre verbleiben und durch Einatmen in unser System gelangen. Diese Verbindungen können bei chronischer Exposition schädliche Auswirkungen haben. Außerdem verursachen sie schädliche Umweltbedingungen wie die globale Erwärmung und den Abbau der Ozonschicht.
Abbildung 1: Parfüm, ein Beispiel für einen flüchtigen Stoff
Was sind nichtflüchtige Stoffe
Verbindungen, die sich nicht ohne weiteres in Dämpfe verwandeln, werden als nichtflüchtige Verbindungen bezeichnet. Das liegt vor allem an ihren stärkeren zwischenmolekularen Kräften. Die gemeinsamen Merkmale solcher Verbindungen sind ein niedrigerer Dampfdruck und ein hoher Siedepunkt. Das Vorhandensein eines gelösten Stoffes in einem Lösungsmittel senkt die Verdampfungsfähigkeit des betreffenden Lösungsmittels. Nach der Verdampfung erscheint der nichtflüchtige gelöste Stoff jedoch nicht in der Dampfphase des flüchtigen Lösungsmittels.
Es gibt mehrere nichtflüchtige Flüssigkeiten. Wasser, das einen Siedepunkt von 100 ̊C hat, ist ein gutes Beispiel für eine nichtflüchtige Flüssigkeit. Wie bereits erwähnt, ist dies auf das Vorhandensein starker Wasserstoffbrücken zwischen den Wassermolekülen zurückzuführen. Quecksilber ist ebenfalls eine nicht flüchtige Flüssigkeit. Quecksilber ist das einzige Metall, das bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit ist. Da es metallische Bindungen enthält, können metallische Quecksilberionen, die in ein Meer von Elektronen eingebettet sind, nicht leicht verdampft werden und haben einen sehr hohen Siedepunkt und einen niedrigen Dampfdruck.
Abbildung 2: Quecksilber, ein Beispiel für einen nicht flüchtigen Stoff
Unterschied zwischen flüchtigen und nicht flüchtigen Stoffen
Definition
Flüchtiger Stoff: Flüchtige Stoffe gehen leicht in die Gasphase über.
Nichtflüchtige Stoffe: Nichtflüchtige Stoffe gehen nicht ohne weiteres in die Gasphase über.
Dampfdruck
Flüchtige Stoffe: Flüchtige Stoffe haben einen vergleichsweise hohen Dampfdruck.
Nichtflüchtige Stoffe: Nichtflüchtige Stoffe haben einen vergleichsweise niedrigen Dampfdruck.
Siedepunkt
Flüchtiger Stoff: Der Siedepunkt von flüchtigen Stoffen ist vergleichsweise niedrig.
Nichtflüchtige Stoffe: Der Siedepunkt von nichtflüchtigen Stoffen ist vergleichsweise hoch.
Zwischenmolekulare Anziehungskräfte
Flüchtige Stoffe: Diese haben schwächere zwischenmolekulare Anziehungskräfte.
Nichtflüchtige Stoffe: Diese haben starke intermolekulare Anziehungskräfte.
Schlussfolgerung
Flüchtige Stoffe können leicht in die Dampfphase überführt werden. In der Regel haben flüchtige Stoffe Siedepunkte, die niedriger als 100 ̊C sind. Im Gegensatz dazu lassen sich nichtflüchtige Verbindungen nur schwer in die Gasphase überführen, und sie haben viel höhere Siedepunkte. Außerdem haben flüchtige Verbindungen im Vergleich zu nichtflüchtigen Verbindungen einen höheren Dampfdruck.
Flüchtige Verbindungen haben auch schwächere zwischenmolekulare Kräfte wie die Van-der-Waals-Kräfte. Die meisten flüchtigen Verbindungen sind unpolare organische Verbindungen. Daher haben sie keine stärkeren intermolekularen Anziehungskräfte. Nichtflüchtige Verbindungen sind meist polar und haben stärkere Wechselwirkungen zwischen den Molekülen. Das ist der Unterschied zwischen flüchtigen und nichtflüchtigen Stoffen.
Reference:
1. „Helmenstine, Anne Marie. „Here’s What Volatile Means in Chemistry.“ About.com Education. N.p., 17 Feb. 2017. Web. 21 Feb. 2017.
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4. „Helmenstine, Anne Marie. „Verstehen, was nichtflüchtige Stoffe in der Chemie bedeuten.“ About.com Education. N.p., 14 Oct. 2016. Web. 21 Feb. 2017.
Image Courtesy:
1. „Vintage Atomizer Perfume Bottle“ von Angela Andriot – Vetiver Aromatics. (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. „Hydrargyrum „By Hi-Res Images of Chemical Elements (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
