Wanneer de watertemperatuur $ 100 \ ^ \ circ \ mathrm {C} $ bereikt, raken de moleculen zo opgewonden dat de waterstofatomen de bindingen met het zuurstofatoom verliezen en daarom begint het water gas te worden. Ik begrijp dat, maar is er bij kamertemperatuur ($ 23 \ ^ \ circ \ mathrm {C} $) geen excitatie in de atomen of is er sprake van?
Antwoord
Allereerst denk ik dat ik duidelijk moet maken dat wanneer water kookt, de bindingen in het watermolecuul de waterstof verbinden en zuurstofatoom zijn niet gebroken. Tijdens het koken worden de intermoleculaire bindingen in water verbroken, dat zijn de bindingen die de watermoleculen met elkaar verbinden.
Bij kamertemperatuur is er verdamping (ik zou het geen excitatie willen noemen). Dit komt doordat er een paar watermoleculen zijn die genoeg energie kunnen verzamelen om uit de grote hoeveelheid moleculen te ontsnappen en in de lucht te ontsnappen.
Dit kan worden verklaard aan de hand van een grafiek die de snelheidsverdeling weergeeft. onder watermoleculen die zijn uitgewerkt door Maxwell en Boltzmann.
Zoals je waarschijnlijk kunt zien, zijn er veel van watermoleculen met een lagere kinetische energie dan met een hogere kinetische energie. Degenen met de hogere kinetische energie zijn degenen die door het wateroppervlak kunnen breken om damp te worden.
Zelfs bij lage temperaturen zijn er sommige watermoleculen hebben genoeg energie om te ontsnappen en daarom kan verdamping in water optreden bij elke temperatuur e (ja, zelfs als het water in ijs zit).
Als de temperatuur stijgt, zijn er meer moleculen met een hogere kinetische energie en kan er dus meer water verdampen.
Opmerkingen
- @Kelpie Ja, ze zijn nog steeds $ \ ce {H2O} $. Wat betreft de vraag of ze nooit gescheiden zijn of niet, ik zou zeggen dat je veel meer energie nodig hebt om de $ \ ce {H-O} $ -band te verbreken met alleen verwarming. Je kunt echter een reactie krijgen waarbij de vrijgekomen energie voldoende is om de energie te overwinnen die is opgeslagen in de $ \ ce {HO} $ binding.
- Wauw, ik ' Ik ben benieuwd naar wat de plotselinge paar upvotes dreef lol. Bedankt jongens!
- Hoewel je dit goed uitlegt, is je grafiek voor moleculen in de gasfase, niet voor de oplossing. Ook de abscis is vermoedelijk in joules / mol? De Boltzmann-distributie $ exp (- \ Delta E / RT) $ is waarschijnlijk geschikter, het vertoont hetzelfde effect behalve bij lage energie.
- Als je dit doorleest, doet het niet ' lijkt niet uit te leggen hoe een plas volledig kan verdampen, zelfs bij vriestemperaturen. Extrapoleren van " enkele " en " enkele " naar " alle " isn ' t beschreven.
- @whatsisname Ik denk dat ik dat niet ' heb toegevoegd omdat dat niet de vraag was. Is dat iets waar u naar wilt vragen of gaat het meer over iets waarvan u denkt dat het aan het antwoord moet worden toegevoegd?
Antwoord
Om toe te voegen aan het antwoord van Jerry: de hoeveelheid verdamping van water hangt ook af van de druk.
Een manier om het kookpunt te bepalen is de temperatuur waarbij de dampdruk gelijk is aan de atmosferische druk. eigenlijk kook water op kamertemperatuur .