Diferența dintre substanțele volatile și cele nevolatile
Diferența principală – Substanțe volatile vs. substanțe nevolatile
Substanțele pot fi clasificate în două categorii în funcție de volatilitate: substanțe volatile și substanțe nevolatile. Volatilitatea unei substanțe se referă la capacitatea acesteia de a se transfera în faza de vapori din faza lichidă. O substanță care se poate transforma în fază gazoasă direct din faza solidă prin sublimare este, de asemenea, considerată volatilă. Principala diferență între substanțele volatile și cele nevolatile este că substanțele volatile se transferă ușor în faza gazoasă, în timp ce substanțele nevolatile nu se transferă ușor în faza gazoasă.
Acest articol analizează,
1. Ce este volatilitatea
2. Ce sunt substanțele volatile
– Definiție, proprietăți, caracteristici, exemple
3. Ce sunt substanțele nevolatile
– Definiție, proprietăți, caracteristici, exemple
4. Care este diferența dintre substanțele volatile și nevolatile
Ce este volatilitatea
Volatilitatea este direct asociată cu presiunea de vapori a unei substanțe. Presiunea de vapori este presiunea substanței după transferul în faza gazoasă. Volatilitatea este, de asemenea, strâns asociată cu punctul de fierbere. O substanță cu un punct de fierbere mai mic are o volatilitate și o presiune de vapori mai mari.
Volatilitatea unei substanțe este afectată de puterea forțelor intermoleculare. De exemplu, apa nu este ușor volatilă la temperatura camerei și trebuie să fie încălzită pentru a se evapora. Acest lucru se datorează legăturii de hidrogen dintre molecule. Deoarece legăturile de hidrogen sunt mult mai puternice, apa are un punct de fierbere mai ridicat și o volatilitate relativ mai mică. În schimb, solvenții organici nepolari, cum ar fi hexanul, sunt ușor volatili, deoarece au forțe Van Der Waals slabe. Prin urmare, aceștia au, de asemenea, puncte de fierbere scăzute.
Greutatea moleculară joacă și ea un rol în volatilitate. Substanțele cu greutate moleculară mai mare au mai puțină tendință de a fi vaporizate, în timp ce, compușii cu greutate moleculară mai mică pot fi ușor vaporizați.
Ce sunt substanțele volatile
Substanțele volatile sunt acele substanțe care au o capacitate mai mare de a se transfera în faza de vapori. Ele au atracții intermoleculare mult mai slabe, prin urmare pot fi ușor transformate în faza de vapori. Ele au, de asemenea, presiuni de vapori mai mari și puncte de fierbere mai mici. Majoritatea compușilor organici sunt volatili. Aceștia pot fi separați cu ușurință prin distilare sau cu ajutorul evaporatoarelor rotative, furnizând doar o cantitate mică de căldură. Cei mai mulți dintre ei se evaporă la temperatura camerei atunci când sunt expuși la aer. Acest lucru se datorează forțelor intermoleculare slabe.
Să luăm ca exemplu acetona. Acetona (CH3COCH3) este un compus foarte volatil, care se evaporă cu ușurință atunci când este expus la aer. Atunci când o cantitate mică de acetonă este turnată într-un pahar de ceas și păstrată pentru o perioadă de timp, moleculele de acetonă din stratul cel mai superior se eliberează cu ușurință de celelalte molecule și se transformă în faza de vapori. Acest lucru expune straturile următoare și, în cele din urmă, toate moleculele de acetonă rămase se transformă în faza de vapori.
Majoritatea produselor pe care le folosim zilnic conțin substanțe volatile. Câteva exemple includ combustibilul fosil, vopselele, acoperirile, parfumurile, aerosolii și etc. Acestea sunt oarecum dăunătoare pentru sănătate. Compușii organici volatili se pot reține în atmosferă și pot intra în sistemele noastre prin inhalare. Acești compuși pot provoca efecte nocive în cazul unei expuneri cronice. Mai mult, aceștia cauzează condiții de mediu dăunătoare, cum ar fi încălzirea globală și epuizarea stratului de ozon.
Figura 1: Parfumul, un exemplu de substanță volatilă
Ce sunt substanțele nevolatile
Compușii care nu se transformă ușor în vapori se numesc compuși nevolatili. Acest lucru se datorează în principal forțelor lor intermoleculare mai puternice. Caracteristicile comune ale acestor compuși sunt presiunea de vapori mai mică și punctele de fierbere ridicate. Prezența unui solut într-un solvent scade capacitatea de evaporare a solventului respectiv. Cu toate acestea, după evaporare, solutul nevolatil nu va apărea în faza de vapori a solventului volatil.
Există mai multe lichide nevolatile. Apa, care are un punct de fierbere de 100 ̊C, este un bun exemplu de lichid nevolatil. După cum s-a discutat anterior, acest lucru se datorează prezenței unor legături puternice de hidrogen între moleculele de apă. Mercurul este, de asemenea, un lichid nevolatil. Mercurul este singurul metal care este un lichid la temperatura camerei. Deoarece conține legături metalice, ionii de mercur metalic încorporați într-o mare de electroni, nu se poate evapora cu ușurință și are un punct de fierbere foarte ridicat și o presiune de vapori scăzută.
Figura 2: Mercurul, un exemplu de substanță nevolatilă
Diferența dintre substanțele volatile și cele nevolatile
Definiție
Substanță volatilă: Substanțele volatile se transferă ușor în faza gazoasă.
Substanțe nevolatile: Substanțele nevolatile nu se transferă ușor în faza gazoasă.
Presiunea de vapori
Substanță volatilă: Substanțele volatile au o presiune de vapori relativ mare.
Substanțe nevolatile: Substanțele nevolatile au o presiune a vaporilor relativ scăzută.
Punctul de fierbere
Substanța volatilă: Punctul de fierbere al substanțelor volatile este relativ scăzut.
Substanțe nevolatile: Punctul de fierbere al substanțelor nevolatile este relativ ridicat.
Atracții intermoleculare
Substanță volatilă: Acestea au atracții intermoleculare mai slabe.
Substanțe nevolatile: Acestea au atracții intermoleculare puternice.
Concluzie
Compușii volatili pot fi trimiși cu ușurință în faza de vapori. De obicei, substanțele volatile au puncte de fierbere care sunt mai mici de 100 ̊C. În schimb, compușii nevolatili sunt greu de transferat în faza gazoasă și au puncte de fierbere mult mai ridicate. De asemenea, compușii volatili au o presiune de vapori mai mare în comparație cu compușii nevolatili.
Compușii volatili au, de asemenea, forțe intermoleculare mai slabe, cum ar fi forțele Van Der Waals. Majoritatea compușilor volatili sunt compuși organici nepolari. Prin urmare, ei nu au atracții intermoleculare mai puternice. Compușii nevolatili sunt în cea mai mare parte polari și au interacțiuni mai puternice între molecule. Aceasta este diferența dintre substanțele volatile și cele nevolatile.
Reference:
1. „Helmenstine, Anne Marie. „Here’s What’s What Volatile Means in Chemistry” („Iată ce înseamnă volatil în chimie”). About.com Education. N.p., 17 feb. 2017. Web. 21 feb. 2017.
2. „Vapor Pressure”. Departamentul de Chimie. Purdue University, s.n. Web. 21 feb. 2017.
3. „Volatile Organic Compounds (VOCs)”. Enviropedia. N.p., s.n. Web. 21 feb. 2017.
4. „Helmenstine, Anne Marie. „Understand What Nonvolatile Means in Chemistry” („Înțelegeți ce înseamnă volatile în chimie”). About.com Education. N.p., 14 oct. 2016. Web. 21 feb. 2017.
Imagine prin amabilitate:
1. „Vintage Atomizer Perfume Bottle „de 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
.