Verschil tussen vluchtige en niet-vluchtige stoffen
Hoofdverschil – vluchtige vs niet-vluchtige stoffen
Stoffen kunnen op grond van hun vluchtigheid in twee categorieën worden ingedeeld: vluchtige en niet-vluchtige stoffen. De vluchtigheid van een stof verwijst naar het vermogen om vanuit de vloeibare fase over te gaan in de dampfase. Een stof die vanuit de vaste fase door sublimatie rechtstreeks in de gasfase kan overgaan, wordt ook als vluchtig beschouwd. Het belangrijkste verschil tussen vluchtige en niet-vluchtige stoffen is dat vluchtige stoffen gemakkelijk overgaan in de gasfase, terwijl niet-vluchtige stoffen niet gemakkelijk overgaan in de gasfase.
In dit artikel wordt ingegaan op,
1. Wat is vluchtigheid
2. Wat zijn vluchtige stoffen
– definitie, eigenschappen, kenmerken, voorbeelden
3. Wat zijn niet-vluchtige stoffen
– definitie, eigenschappen, kenmerken, voorbeelden
4. Wat is het verschil tussen vluchtige en niet-vluchtige stoffen
Wat is vluchtigheid
Volatiliteit wordt direct in verband gebracht met de dampspanning van een stof. Dampspanning is de druk van de stof na overgang naar de gasfase. De vluchtigheid hangt ook nauw samen met het kookpunt. Een stof met een lager kookpunt heeft een hogere vluchtigheid en dampspanning.
De vluchtigheid van een stof wordt beïnvloed door de sterkte van de intermoleculaire krachten. Bijvoorbeeld, water is niet gemakkelijk vluchtig bij kamertemperatuur en moet worden verwarmd om te verdampen. Dit komt door de waterstofbruggen tussen de moleculen. Omdat de waterstofbruggen veel sterker zijn, heeft water een hoger kookpunt en is het relatief minder vluchtig. Daarentegen zijn apolaire organische oplosmiddelen, zoals hexaan, gemakkelijk vluchtig omdat zij zwakke Van Der Waals-krachten hebben. Daarom hebben zij ook een laag kookpunt.
Moleculair gewicht speelt ook een rol bij de vluchtigheid. Stoffen met een hoger molecuulgewicht hebben minder de neiging om verdampt te worden, terwijl verbindingen met een lager molecuulgewicht gemakkelijk verdampt kunnen worden.
Wat zijn vluchtige stoffen
Vluchtige stoffen zijn de stoffen die een groter vermogen hebben om in de dampfase over te gaan. Zij hebben veel zwakkere intermoleculaire attracties, vandaar dat zij gemakkelijk in de dampfase kunnen worden omgezet. Zij hebben ook een hogere dampspanning en een lager kookpunt. De meeste organische verbindingen zijn vluchtig. Zij kunnen gemakkelijk worden gescheiden met behulp van distillatie of roterende verdampers door slechts een kleine hoeveelheid warmte toe te voeren. De meeste verdampen bij kamertemperatuur wanneer zij aan lucht worden blootgesteld. Dit komt door de zwakke intermoleculaire krachten.
Laten we aceton als voorbeeld nemen. Aceton (CH3COCH3) is een zeer vluchtige verbinding, die gemakkelijk verdampt bij blootstelling aan de lucht. Wanneer een kleine hoeveelheid aceton in een horlogeglas wordt gegoten en enige tijd wordt bewaard, komen de acetonmoleculen in de bovenste laag gemakkelijk los van andere moleculen en gaan over in de dampfase. Hierdoor komen de volgende lagen bloot te liggen, en uiteindelijk gaan alle resterende acetonmoleculen over in de dampfase.
De meeste producten die we dagelijks gebruiken, bevatten vluchtige stoffen. Enkele voorbeelden zijn fossiele brandstoffen, verf, coatings, parfums, spuitbussen, enz. Deze zijn enigszins schadelijk voor de gezondheid. Organische vluchtige verbindingen kunnen in de atmosfeer blijven hangen en via inademing in onze systemen terechtkomen. Deze verbindingen kunnen schadelijke effecten veroorzaken bij chronische blootstelling. Bovendien veroorzaken ze schadelijke milieuomstandigheden zoals de opwarming van de aarde en de aantasting van de ozonlaag.
Figuur 1: Parfum, een voorbeeld van een vluchtige stof
Wat zijn niet-vluchtige stoffen
Samenstellingen die niet gemakkelijk in damp veranderen, worden niet-vluchtige stoffen genoemd. Dit is hoofdzakelijk te wijten aan hun sterkere intermoleculaire krachten. De gemeenschappelijke kenmerken van dergelijke verbindingen zijn een lagere dampspanning en een hoog kookpunt. De aanwezigheid van een oplosmiddel in een oplosmiddel verlaagt het vermogen van dat oplosmiddel om te verdampen. Na verdamping zal de niet-vluchtige opgeloste stof echter niet meer in de dampfase van het vluchtige oplosmiddel voorkomen.
Er zijn verschillende niet-vluchtige vloeistoffen. Water met een kookpunt van 100 ̊C, is een goed voorbeeld van een niet-vluchtige vloeistof. Zoals eerder besproken, komt dit door de aanwezigheid van sterke waterstofbruggen tussen watermoleculen. Kwik is ook een niet-vluchtige vloeistof. Kwik is het enige metaal dat bij kamertemperatuur vloeibaar is. Omdat het metaalbindingen bevat, zijn kwikionen ingebed in een zee van elektronen, kan het niet gemakkelijk verdampen en heeft het een zeer hoog kookpunt en een lage dampspanning.
Figuur 2: Kwik, een voorbeeld van een niet-vluchtige stof
Verschil tussen vluchtige en niet-vluchtige stoffen
Definitie
Vluchtige stof: Vluchtige stoffen gaan gemakkelijk over in de gasfase.
Niet-vluchtige stoffen: Niet-vluchtige stoffen gaan niet gemakkelijk over in de gasfase.
Dampspanning
Vluchtige stof: Vluchtige stoffen hebben een naar verhouding hoge dampspanning.
Niet-vluchtige stoffen: Niet-vluchtige stoffen hebben een naar verhouding lage dampspanning.
Kookpunt
Vluchtige stof: Het kookpunt van vluchtige stoffen is naar verhouding laag.
Niet-vluchtige stoffen: Het kookpunt van niet-vluchtige stoffen is naar verhouding hoog.
Intermoleculaire Attracties
Volatiele Stoffen: Deze hebben zwakkere intermoleculaire attracties.
Niet-vluchtige stoffen: Deze hebben sterke intermoleculaire attracties.
Conclusie
Vluchtige stoffen kunnen gemakkelijk in de dampfase worden gebracht. Gewoonlijk hebben vluchtige stoffen een kookpunt dat lager ligt dan 100 ̊C. Niet-vluchtige verbindingen daarentegen zijn moeilijk naar de gasfase over te brengen en hebben veel hogere kookpunten. Ook hebben vluchtige verbindingen een hogere dampspanning dan niet-vluchtige verbindingen.
Vluchtige verbindingen hebben ook zwakkere intermoleculaire krachten zoals Van Der Waals krachten. De meeste vluchtige verbindingen zijn niet-polaire organische verbindingen. Daarom hebben zij geen sterkere intermoleculaire aantrekkingskrachten. Niet-vluchtige verbindingen zijn meestal polair, en zij hebben sterkere interacties tussen moleculen. Dit is het verschil tussen vluchtige en niet-vluchtige 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.
2. “Dampdruk.” Department of Chemistry. Purdue University, n.d. Web. 21 feb. 2017.
3. “Vluchtige organische stoffen (VOC’s).” Enviropedia. N.p., n.d. Web. 21 Feb. 2017.
4. “Helmenstine, Anne Marie. “Begrijp wat niet-vluchtig betekent in scheikunde.” About.com Education. N.p., 14 okt. 2016. Web. 21 feb. 2017.
Image Courtesy:
1. “Vintage verstuiver parfumflesje “Door Angela Andriot – Vetiver Aromatics. (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Hydrargyrum “Door Hi-Res Images of Chemical Elements (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
