BỐC HƠI HÓA HỌC: NÓ BAO GỒM NHỮNG GÌ, ỨNG DỤNG VÀ VÍ DỤ - HÓA HỌC - 2026

Sự bay hơi hóa học là quá trình các phân tử được tách ra khỏi bề mặt chất lỏng và chuyển sang trạng thái khí. Nó là một quá trình hấp thụ năng lượng, và do đó, nó thu nhiệt. Các phân tử ở gần bề mặt chất lỏng tăng động năng làm bay hơi.

Kết quả của sự gia tăng năng lượng này, lực liên kết hoặc lực hút giữa các phân tử giữa các phân tử này yếu đi và thoát ra khỏi pha lỏng sang pha khí. Vì không có ranh giới nơi các phân tử khí quay vòng để xâm nhập vào chất lỏng một lần nữa, tất cả điều này cuối cùng sẽ bay hơi hoàn toàn.

Vidralta, từ Wikimedia Commons

Không giống như sự sôi, sự bay hơi có thể xảy ra ở bất kỳ nhiệt độ nào trước khi chất lỏng sôi. Hiện tượng này là lý do tại sao có thể nhìn thấy hơi nước tỏa ra từ các khu rừng, khi tiếp xúc với không khí lạnh, các giọt nước siêu nhỏ sẽ ngưng tụ lại khiến chúng có màu trắng.

Sự ngưng tụ là một quá trình ngược lại có thể thiết lập hoặc không thể thiết lập trạng thái cân bằng với sự bay hơi xảy ra trong chất lỏng.

Có những yếu tố ảnh hưởng đến sự bay hơi, chẳng hạn như: tốc độ của quá trình hoặc số lượng phân tử có thể bay hơi khỏi chất lỏng; bản chất hoặc loại chất lỏng; nhiệt độ mà chất lỏng tiếp xúc với nó, hoặc nếu nó ở trong vật chứa đóng hoặc mở tiếp xúc với môi trường.

Một ví dụ khác về sự bay hơi hóa học xảy ra trong cơ thể chúng ta: khi chúng ta đổ mồ hôi, một phần chất lỏng trong mồ hôi sẽ bốc hơi. Sự bay hơi của mồ hôi để lại cảm giác lạnh trong cơ thể do làm mát bay hơi.

Sự bay hơi là gì?

Nguồn: Pixabay

Nó bao gồm khả năng hoặc đặc tính của các phân tử nằm trên bề mặt của chất lỏng để biến đổi thành hơi. Theo quan điểm nhiệt động lực học, sự hấp thụ năng lượng là cần thiết để quá trình bay hơi diễn ra.

Sự bay hơi là một quá trình xảy ra trong các phân tử nằm ở mức bề mặt tự do của chất lỏng. Điều kiện năng lượng của các phân tử tạo thành chất lỏng là cơ bản để diễn ra sự chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí.

Động năng hay năng lượng là sản phẩm chuyển động của các phần tử của vật thể, là cực đại ở trạng thái khí.

Lực lượng liên kết

Để các phân tử này ra khỏi pha lỏng, chúng phải tăng động năng để chúng bay hơi. Khi động năng tăng, lực dính của các phân tử gần bề mặt chất lỏng giảm.

Lực liên kết là lực tác dụng lực hút phân tử, giúp giữ các phân tử lại với nhau. Sự bay hơi đòi hỏi sự đóng góp của năng lượng do các hạt của môi trường xung quanh cung cấp để giảm lực này.

Quá trình nghịch đảo của sự bay hơi được gọi là sự ngưng tụ: các phân tử ở trạng thái khí trở về pha lỏng. Nó xảy ra khi các phân tử ở trạng thái khí va chạm với bề mặt của chất lỏng và bị giữ lại trong chất lỏng.

Cả bay hơi, độ nhớt, sức căng bề mặt, trong số các tính chất hóa học khác, đều khác nhau đối với mỗi chất lỏng. Sự bay hơi hóa học là một quá trình phụ thuộc vào loại chất lỏng trong số các yếu tố khác được trình bày chi tiết trong phần tiếp theo.

Các yếu tố liên quan đến sự bay hơi hóa học

Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bay hơi, thuận lợi hoặc kìm hãm quá trình này. Có loại chất lỏng, nhiệt độ, sự hiện diện của các dòng không khí, độ ẩm, trong số nhiều yếu tố khác.

Các

Mỗi loại chất lỏng sẽ có lực dính hoặc lực hút riêng tồn tại giữa các phân tử tạo nên nó. Trong các chất lỏng có dầu như dầu, bay hơi thường xảy ra ở mức độ thấp hơn so với các chất lỏng dạng nước đó.

Ví dụ, trong nước, lực liên kết được biểu thị bằng các liên kết hydro được thiết lập giữa các phân tử của nó. Các nguyên tử H và O tạo nên phân tử nước được liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị có cực.

Oxy có độ âm điện cao hơn hydro nên phân tử nước dễ dàng tạo liên kết hydro với các phân tử khác.

Nhiệt độ

Nhiệt độ là một yếu tố ảnh hưởng đến động năng của các phân tử đang tạo thành chất lỏng và chất khí. Có một động năng tối thiểu cần thiết để các phân tử thoát ra khỏi bề mặt chất lỏng.

Ở nhiệt độ thấp, phần phân tử trong chất lỏng có đủ động năng để bay hơi là nhỏ. Tức là ở nhiệt độ thấp sự bay hơi của chất lỏng sẽ ít hơn; và do đó, sự bay hơi sẽ chậm hơn.

Đúng hơn, sự bay hơi sẽ tăng khi nhiệt độ tăng. Khi nhiệt độ tăng, tỷ lệ các phân tử trong chất lỏng có được động năng cần thiết để bay hơi cũng sẽ tăng lên.

Vùng chứa đóng hoặc mở

Sự bay hơi của hóa chất sẽ khác nhau tùy thuộc vào việc thùng chứa chất lỏng được đóng hay mở tiếp xúc với không khí.

Nếu chất lỏng ở trong bình kín, các phân tử bay hơi nhanh chóng trở lại chất lỏng; nghĩa là, chúng ngưng tụ khi va chạm với ranh giới vật lý, chẳng hạn như tường hoặc nắp.

Cân bằng động được thiết lập trong bình kín này giữa quá trình bay hơi mà chất lỏng trải qua với quá trình ngưng tụ.

Nếu bình chứa bị hở, chất lỏng có thể bay hơi liên tục, thậm chí toàn bộ tùy thuộc vào thời gian tiếp xúc với không khí. Trong một vật chứa mở, không có cơ hội để thiết lập sự cân bằng giữa bay hơi và ngưng tụ.

Khi bình chứa mở, chất lỏng tiếp xúc với môi trường tạo điều kiện thuận lợi cho sự khuếch tán của các phân tử bay hơi. Hơn nữa, các dòng không khí di chuyển các phân tử bay hơi, thay thế chúng bằng các khí khác (chủ yếu là nitơ và oxy).

Nồng độ của các phân tử bay hơi

Nồng độ tồn tại trong pha khí của các phân tử bay hơi cũng có ý nghĩa quyết định. Quá trình bay hơi này sẽ giảm khi có nồng độ cao của chất bay hơi trong không khí hoặc môi trường.

Ngoài ra khi có một nồng độ cao của các chất bay hơi khác nhau trong không khí, tốc độ bay hơi của bất kỳ chất nào khác sẽ giảm.

Nồng độ chất bay hơi này chủ yếu xảy ra trong những trường hợp không khí không được tuần hoàn đầy đủ.

Áp suất và diện tích bề mặt của chất lỏng

Nếu có ít áp lực hơn lên các phân tử trên bề mặt chất lỏng, thì sự bay hơi của các phân tử này sẽ thuận lợi hơn. Diện tích bề mặt của chất lỏng tiếp xúc với không khí càng rộng thì sự bay hơi càng nhanh.

Các ứng dụng

Tản nhiệt hơi

Rõ ràng là chỉ có các phân tử chất lỏng tăng động năng mới thay đổi pha lỏng của chúng sang thể khí . Đồng thời trong các phân tử chất lỏng không thoát ra được động năng giảm theo nhiệt độ giảm.

Nhiệt độ của chất lỏng vẫn được bảo toàn trong pha này giảm xuống, nó nguội đi; Quá trình này được gọi là làm mát bay hơi. Hiện tượng này giải thích tại sao chất lỏng không bay hơi khi nguội đi có thể hấp thụ nhiệt từ môi trường bao quanh nó.

Như đã nói ở trên, quá trình này cho phép chúng ta điều chỉnh thân nhiệt của cơ thể. Ngoài ra, quá trình làm mát bay hơi này được sử dụng để làm mát môi trường thông qua việc sử dụng các bộ làm mát bay hơi.

Làm khô vật liệu

-Phục hồi ở cấp độ công nghiệp được sử dụng để làm khô các vật liệu khác nhau làm bằng vải, giấy, gỗ, v.v.

-Quá trình bay hơi còn dùng để tách các chất tan như muối, chất khoáng và các chất tan khác ra khỏi dung dịch lỏng.

-Evaporation được sử dụng để làm khô các đồ vật, mẫu vật.

-Cho phép thu hồi nhiều chất hoặc hóa chất.

Làm khô các chất

Quá trình này rất cần thiết cho việc làm khô các chất trong một số lượng lớn các phòng thí nghiệm y sinh và nghiên cứu nói chung.

Có các thiết bị bay hơi ly tâm và quay được sử dụng để loại bỏ tối đa dung môi khỏi nhiều chất cùng một lúc. Trong các thiết bị này hoặc thiết bị đặc biệt, các mẫu được cô đặc và từ từ được tạo chân không cho quá trình bay hơi.

Ví dụ

-Một ví dụ về sự bay hơi hóa học xảy ra trong cơ thể người khi xảy ra quá trình bài tiết mồ hôi. Khi đổ mồ hôi, mồ hôi bay hơi, cơ thể có xu hướng hạ nhiệt và có sự giảm nhiệt độ cơ thể.

Quá trình bay hơi mồ hôi và làm mát cơ thể sau đó, góp phần điều chỉnh nhiệt độ của cơ thể.

-Việc làm khô quần áo cũng được thực hiện nhờ quá trình thoát hơi nước. Quần áo được trải ra để luồng không khí di chuyển các phân tử khí và do đó có nhiều bay hơi hơn. Nhiệt độ hay sức nóng của môi trường và áp suất khí quyển cũng ảnh hưởng ở đây.

-Trong quá trình sản xuất các sản phẩm đông khô được bảo quản và bán khô, chẳng hạn như sữa bột, thuốc, … cũng xảy ra hiện tượng bay hơi. Tuy nhiên, sự bay hơi này được thực hiện trong điều kiện chân không và không phải do sự tăng nhiệt độ.

Những ví dụ khác.

Người giới thiệu

1. Hóa học LibreTexts. (Ngày 20 tháng 5 năm 2018). Sự bay hơi và sự ngưng tụ. Được khôi phục từ: chem.libretexts.org
2. Jimenez, V. và Macarulla, J. (1984). Hóa lý Sinh lý. (6 ^ta. Ed). Madrid: Interamericana
3. Whitten, K., Davis, R., Peck M. và Stanley, G. (2008). Hóa học. (8 ^ava. Ed). CENGAGE Học tập: Mexico.
4. Wikipedia. (2018). Bay hơi. Khôi phục từ: https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation
5. Fennel J. (2018). Bay hơi là gì? - Định nghĩa & Ví dụ. Học. Phục hồi từ: study.com
6. Malesky, Mallory. (Ngày 16 tháng 4 năm 2018). Ví dụ về bay hơi và chưng cất. Đấu kiếm. Phục hồi từ: sciining.com