Perché lacqua evapora a temperatura ambiente?

Per prima cosa, penso di dover chiarire che quando lacqua bolle, i legami nella molecola dacqua che collegano lidrogeno e gli atomi di ossigeno non sono rotti. Durante lebollizione, i legami intermolecolari dellacqua sono quelli che si rompono, cioè i legami che legano tra loro le molecole dacqua.

A temperatura ambiente cè evaporazione (non la chiamerei eccitazione). Questo perché ci sono poche molecole dacqua che riescono a raccogliere abbastanza energia per sfuggire al grande corpo di molecole e scappare nellaria.

Questo può essere spiegato attraverso un grafico che rappresenta la distribuzione della velocità tra le molecole dacqua elaborate da Maxwell e Boltzmann.

Come probabilmente puoi vedere, ce ne sono molte di molecole dacqua con energia cinetica inferiore rispetto a quella con energia cinetica maggiore. Quelle che hanno lenergia cinetica maggiore sono quelle che sono in grado di sfondare la superficie dellacqua per diventare vapore.

Anche a basse temperature, ci sono alcune molecole dacqua hanno abbastanza energia per sfuggire ed è per questo che levaporazione nellacqua può avvenire a qualsiasi temperatura e (sì, anche se lacqua è ghiacciata).

Quando la temperatura aumenta, ci sono più molecole con maggiore energia cinetica e quindi più acqua può evaporare.

Commenti

• @Kelpie Sì, sono ancora $ \ ce {H2O} $. Per quanto riguarda il fatto che non siano mai separati o no, direi che avrai bisogno di molta più energia per rompere il legame $ \ ce {H-O} $ con il solo riscaldamento. Tuttavia, puoi avere una reazione in cui lenergia rilasciata è sufficiente per superare lenergia immagazzinata nel $ \ ce {HO} $ bond.
• Wow, I ' Sono curioso di sapere cosa ha spinto i pochi voti positivi improvvisi lol. Grazie ragazzi!
• Sebbene tu lo spieghi correttamente, il tuo grafico è per le molecole in fase gassosa, non per la soluzione. Anche lascissa è presumibilmente in joule / mole? La distribuzione Boltzmann $ exp (- \ Delta E / RT) $ è probabilmente più appropriata, mostra lo stesso effetto tranne che a bassa energia.
• Leggendo questo, non ' non sembra spiegare come una pozzanghera possa evaporare completamente, anche a temperature gelide. Estrapolando da " pochi " e " alcuni " a " tutto " non è ' t descritto.
• @ whatsisname Penso di non aver ' aggiunto perché non era quella la domanda. È qualcosa su cui vuoi chiedere o è più qualcosa che pensi debba essere aggiunto alla risposta?

Per aggiungere alla risposta di Jerry, la quantità di evaporazione dellacqua dipende anche dalla pressione.

Infatti, un modo per definire il punto di ebollizione è la temperatura alla quale la pressione del vapore è uguale alla pressione atmosferica. Quindi, puoi in realtà fai bollire lacqua a temperatura ambiente .