Differenza tra sostanze volatili e non volatili
Differenza principale – Sostanze volatili e non volatili
Le sostanze possono essere classificate in due categorie in base alla volatilità: sostanze volatili e non volatili. La volatilità di una sostanza si riferisce alla sua capacità di trasferirsi nella fase vapore dalla fase liquida. Una sostanza che può trasformarsi in fase gassosa direttamente dalla fase solida attraverso la sublimazione è anche considerata volatile. La differenza principale tra sostanze volatili e non volatili è che le sostanze volatili si trasferiscono facilmente in fase gassosa mentre le sostanze non volatili non si trasferiscono facilmente in fase gassosa.
Questo articolo esamina,
1. Cos’è la volatilità
2. Cosa sono le sostanze volatili
– Definizione, proprietà, caratteristiche, esempi
3. Cosa sono le sostanze non volatili
– Definizione, proprietà, caratteristiche, esempi
4. Qual è la differenza tra sostanze volatili e non volatili
Cosa è la volatilità
La volatilità è direttamente associata alla pressione del vapore di una sostanza. La pressione di vapore è la pressione della sostanza dopo il trasferimento alla fase gassosa. La volatilità è anche strettamente associata al punto di ebollizione. Una sostanza con un punto di ebollizione più basso ha una maggiore volatilità e pressione di vapore.
La volatilità di una sostanza è influenzata dalla forza delle forze intermolecolari. Per esempio, l’acqua non è facilmente volatile a temperatura ambiente e deve essere riscaldata per evaporare. Questo è dovuto al legame a idrogeno tra le molecole. Poiché i legami a idrogeno sono molto più forti, l’acqua ha un punto di ebollizione più alto e una volatilità relativamente minore. Al contrario, i solventi organici non polari come l’esano sono facilmente volatili poiché hanno deboli forze di Van Der Waals. Pertanto, hanno anche bassi punti di ebollizione.
Anche il peso molecolare gioca un ruolo nella volatilità. Le sostanze di peso molecolare maggiore hanno meno tendenza ad essere vaporizzate, mentre i composti di peso molecolare inferiore possono essere vaporizzati facilmente.
Cosa sono le sostanze volatili
Le sostanze volatili sono le sostanze che hanno una maggiore capacità di trasferirsi nella fase vapore. Hanno attrazioni intermolecolari molto più deboli, quindi possono essere facilmente trasformate in fase vapore. Hanno anche pressioni di vapore più alte e punti di ebollizione più bassi. La maggior parte dei composti organici sono volatili. Possono essere facilmente separati usando la distillazione o gli evaporatori rotanti fornendo solo una piccola quantità di calore. La maggior parte di essi evapora a temperatura ambiente quando è esposta all’aria. Questo è dovuto alle deboli forze intermolecolari.
Prendiamo l’acetone come esempio. L’acetone (CH3COCH3) è un composto altamente volatile, che evapora facilmente quando è esposto all’aria. Quando una piccola quantità di acetone viene versata in un bicchiere da orologio e tenuta per un po’ di tempo, le molecole di acetone nello strato più alto si liberano facilmente dalle altre molecole e si trasformano in fase vapore. Questo espone gli strati successivi, e alla fine, tutte le molecole di acetone rimanenti si trasformano in fase vapore.
La maggior parte dei prodotti che usiamo quotidianamente contengono sostanze volatili. Alcuni esempi sono il combustibile fossile, le vernici, i rivestimenti, i profumi, gli aerosol e così via. Questi sono in qualche modo dannosi per la salute. I composti organici volatili possono trattenersi nell’atmosfera ed entrare nei nostri sistemi attraverso l’inalazione. Questi composti possono causare effetti nocivi in caso di esposizione cronica. Inoltre, questi causano condizioni ambientali dannose come il riscaldamento globale e la riduzione dello strato di ozono.
Figura 1: Profumo, un esempio di sostanza volatile
Cosa sono le sostanze non volatili
I composti che non si trasformano facilmente in vapore sono chiamati composti non volatili. Ciò è dovuto principalmente alle loro forze intermolecolari più forti. Le caratteristiche comuni di tali composti sono una minore pressione di vapore e alti punti di ebollizione. La presenza di un soluto in un solvente riduce la capacità di quel particolare solvente di evaporare. Tuttavia, dopo l’evaporazione, il soluto non volatile non apparirà nella fase vapore del solvente volatile.
Ci sono diversi liquidi non volatili. L’acqua che ha un punto di ebollizione di 100 ̊C, è un buon esempio di liquido non volatile. Come discusso in precedenza, ciò è dovuto alla presenza di forti legami idrogeno tra le molecole d’acqua. Anche il mercurio è un liquido non volatile. Il mercurio è l’unico metallo che è un liquido a temperatura ambiente. Poiché contiene legami metallici, gli ioni metallici di mercurio incorporati in un mare di elettroni, non può essere facilmente evaporato e ha un punto di ebollizione molto alto e una bassa pressione di vapore.
Figura 2: Mercurio, un esempio di sostanza non volatile
Differenza tra sostanze volatili e non volatili
Definizione
Sostanza volatile: Le sostanze volatili si trasferiscono facilmente nella fase gassosa.
Sostanze non volatili: Le sostanze non volatili non si trasferiscono facilmente nella fase gassosa.
Pressione di vapore
Sostanza volatile: Le sostanze volatili hanno una pressione di vapore relativamente alta.
Sostanze non volatili: Le sostanze non volatili hanno una pressione di vapore relativamente bassa.
Punto di ebollizione
Sostanza volatile: Il punto di ebollizione delle sostanze volatili è relativamente basso.
Sostanze non volatili: Il punto di ebollizione delle sostanze non volatili è relativamente alto.
Attrazioni intermolecolari
Sostanza volatile: Queste hanno attrazioni intermolecolari più deboli.
Sostanze non volatili: Queste hanno forti attrazioni intermolecolari.
Conclusione
I composti volatili possono essere facilmente mandati in fase vapore. Di solito, le sostanze volatili hanno punti di ebollizione inferiori a 100 ̊C. Al contrario, i composti non volatili sono difficili da trasferire nella fase gassosa, e hanno punti di ebollizione molto più alti. Inoltre, i composti volatili hanno una pressione di vapore più alta rispetto ai composti non volatili.
I composti volatili hanno anche forze intermolecolari più deboli come le forze di Van Der Waals. La maggior parte dei composti volatili sono composti organici non polari. Pertanto, non hanno attrazioni intermolecolari più forti. I composti non volatili sono per lo più polari, e hanno interazioni più forti tra le molecole. Questa è la differenza tra sostanze volatili e non volatili.
Reference:
1. “Helmenstine, Anne Marie. “Ecco cosa significa volatile in chimica”. About.com Education. N.p., 17 febbraio 2017. Web. 21 Feb. 2017.
2. “Pressione di vapore.” Dipartimento di chimica. Purdue University, n.d. Web. 21 Feb. 2017.
3. “Composti organici volatili (COV).” Enviropedia. N.p., n.d. Web. 21 Feb. 2017.
4. “Helmenstine, Anne Marie. “Capire cosa significa non volatile in chimica”. About.com Education. N.p., 14 Oct. 2016. Web. 21 Feb. 2017.
Image Courtesy:
1. “Bottiglia di profumo atomizzatore vintage “Di 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
