- En què consisteix l'evaporació?
- Forces de cohesió
- Factors que intervenen en l'evaporació química
- la
- la temperatura
- Recipient tancat o obert
- Concentració de les molècules evaporades
- Pressió i àrea de superfície de el líquid
- aplicacions
- Refredament per evaporació
- Assecat de materials
- Assecat de substàncies
- exemples
- referències
La evaporació química és el procés mitjançant el qual les molècules d'un líquid se separen de la seva superfície i passen a l'estat gasós. És un procés que absorbeix energia, i per tant, és endotèrmic. Les molècules properes a la superfície de el líquid augmenten la seva energia cinètica per evaporar-se.
Com a resultat d'aquest increment d'energia, les forces de cohesió o atracció intermolecular entre aquestes molècules es debiliten i escapen de la fase líquida a la gasosa. A el no haver una frontera on revoten les molècules gasoses per penetrar novament en el líquid, tot aquest acaba evaporant per complet.
Vidralta, from Wikimedia Commons
A diferència de l'ebullició, l'evaporació pot donar-se a qualsevol temperatura abans que el líquid bulli. Aquest fenomen és llavors la raó pel que es pot veure emanar vapors d'aigua dels boscos, que a l'entrar en contacte amb l'aire fred, condensa micro gotes d'aigua donant-los un color blanc.
La condensació és un procés invers que pot o no establir un equilibri amb l'evaporació que es presenti en el líquid.
Hi ha factors que afecten l'evaporació, com ara: la velocitat de l'procés o la quantitat de molècules que es poden evaporar d'un líquid; la naturalesa o tipus de el líquid; la temperatura a la qual s'exposa el líquid, o si aquest es troba en un recipient tancat o obert exposat a l'ambient.
Un altre exemple de l'evaporació química es presenta en el nostre cos: a l'suar, part de el líquid de la suor s'evapora. L'evaporació de la suor deixa una sensació de fred en l'organisme a causa de que es produeix el refredament per evaporació.
En què consisteix l'evaporació?
Font: Pixabay
Consisteix en la capacitat o propietat que posseeixen les molècules situades en la superfície d'un líquid per transformar-se en vapor. Des del punt de vista termodinàmic, perquè es produeixi l'evaporació es requereix l'absorció d'energia.
L'evaporació és un procés que es presenta a les molècules que estan situades a nivell de la superfície lliure de el líquid. És fonamental la condició energètica de les molècules que componen el líquid perquè es produeixi el canvi de l'estat líquid a l'gasós.
L'energia cinètica o energia que és producte de el moviment de les partícules d'un cos, és màxima en l'estat gasós.
Forces de cohesió
Perquè aquestes molècules aconsegueixin sortir de la fase líquida, han d'augmentar la seva energia cinètica de manera que puguin evaporar-se. Amb l'augment de l'energia cinètica es disminueix la força de cohesió de les molècules properes a la superfície de el líquid.
La força de cohesió és aquella que exerceix l'atracció molecular, que ajuda a mantenir les molècules unides entre si. L'evaporació requereix una aportació d'energia que la proveeixen les partícules de l'medi circumdant per disminuir aquesta força.
A el procés invers de l'evaporació se li denomina condensació: les molècules que estan en estat gasós retornen a la fase líquida. Es produeix quan les molècules en estat gasós xoquen contra la superfície de el líquid i es queden atrapades novament en el líquid.
Tant l'evaporació, com la viscositat, la tensió superficial, entre altres propietats químiques, són diferents per a cada un dels líquids. L'evaporació química és un procés que dependrà de l'tipus de líquid entre d'altres factors que es detallen en el següent apartat.
Factors que intervenen en l'evaporació química
Són nombrosos els factors que influeixen en el procés de l'evaporació, afavorint o inhibint aquest procés. Aquesta el tipus de líquid, la temperatura, la presència de corrents d'aire, la humitat ambiental, entre molts altres factors.
la
Cada tipus de líquid tindrà la seva pròpia força de cohesió o d'atracció que existeix entre les molècules que el componen. En els fluids oliosos com l'oli, l'evaporació en general es presenta en menor proporció que en aquells líquids aquosos.
Per exemple, en l'aigua les forces de cohesió estan representades pels ponts d'hidrogen que s'estableixen entre les seves molècules. Els àtoms H i O que componen una molècula d'aigua es mantenen units per enllaços de tipus covalent polar.
L'oxigen és més electronegatiu que l'hidrogen, la qual cosa facilita que una molècula d'aigua pugui establir ponts d'hidrogen amb altres molècules.
la temperatura
La temperatura és un factor que afecta l'energia cinètica de les molècules que es troben formant els líquids i els gasos. Hi ha una energia cinètica mínima requerida perquè les molècules puguin escapar de la superfície de el líquid.
A baixa temperatura és petita la porció de molècules de el líquid que posseeixen l'energia cinètica suficient perquè es puguin evaporar. És a dir, que a baixa temperatura l'evaporació que presenti el líquid serà menor; i per tant, l'evaporació serà més lenta.
A canvi, l'evaporació augmentarà a mesura que augmenti la temperatura. Amb l'augment de la temperatura augmentarà també la proporció de molècules de el líquid que adquireixen l'energia cinètica necessària per evaporar-se.
Recipient tancat o obert
L'evaporació química serà diferent depenent si el recipient on es trobi el líquid està tancat o obert exposat a l'aire.
Si el líquid es troba en un recipient tancat, les molècules que s'evaporen tornen ràpidament a el líquid; és a dir, es condensen a l'xocar amb una frontera física, com les parets o una tapa.
S'estableix en aquest recipient tancat un equilibri dinàmic entre el procés d'evaporació que pateix el líquid amb el de condensació.
Si l'envàs es troba obert, es pot evaporar contínuament el líquid fins i tot fins a la seva totalitat depenent de el temps d'exposició a l'aire. En un recipient obert no hi ha oportunitat perquè s'estableixi l'equilibri entre l'evaporació i condensació.
A l'estar obert l'envàs, el líquid es troba exposat a un medi ambient que facilita la difusió de les molècules evaporades. A més, els corrents d'aire desplacen a les molècules evaporades reemplaçant-les per altres gasos (nitrogen i oxigen en la seva majoria).
Concentració de les molècules evaporades
És també determinant la concentració que hi hagi en la fase gasosa de les molècules que s'evaporen. Aquest procés d'evaporació disminuirà quan hi hagi en l'aire o ambient una elevada concentració de la substància que s'evapora.
També quan en l'aire hi ha una elevada concentració de diferents substàncies evaporades, disminueix la taxa d'evaporació de qualsevol altra substància.
Aquesta concentració de substàncies evaporades es produeix principalment en aquells casos en què no hi hagi una adequada recirculació d'aire.
Pressió i àrea de superfície de el líquid
Si hi ha menys pressió sobre les molècules de la superfície de el líquid, es veurà més afavorida l'evaporació d'aquestes molècules. Entre més àmplia sigui l'àrea de la superfície exposada de el líquid a l'aire, l'evaporació es produirà amb més rapidesa.
aplicacions
Refredament per evaporació
Ja es té clar que només les molècules de el líquid que augmenten la seva energia cinètica canvien la seva fase líquida a la gasosa . Simultàniament, en les molècules de el líquid que no escapen es presenta una disminució d'energia cinètica amb disminució de la temperatura.
La temperatura de el líquid que encara es conserva en aquesta fase descendeix, es refreda; aquest procés s'anomena refredament per evaporació. Aquest fenomen permet explicar perquè el líquid sense evaporar a l'refredar pot absorbir calor de l'entorn que l'envolta.
Com s'ha esmentat anteriorment, aquest procés permet regular la temperatura corporal del nostre organisme. També aquest procés de refredament per evaporació s'utilitza per al refredament d'ambients mitjançant l'ús de refrigeradors evaporatius.
Assecat de materials
-La evaporació a nivell industrial s'utilitza per a l'assecat de diversos materials elaborats amb tela, paper, fusta, entre d'altres.
-El procés de l'evaporació serveix també per separar soluts com sals, minerals, entre d'altres soluts de solucions líquides.
-La evaporació s'empra per assecar objectes, mostres.
-Permet realitzar la recuperació de moltes substàncies o productes químics.
Assecat de substàncies
Aquest procés és indispensable per a l'assecat de substàncies en una gran quantitat de laboratoris biomèdics i de recerca en general.
Hi evaporadors centrífugs i rotatius que s'empren per a maximitzar l'eliminació de dissolvents de diverses substàncies alhora. En aquests dispositius o equips especials es concentren les mostres que lentament són sotmeses a el buit a el procés d'evaporació.
exemples
-Un exemple de l'evaporació química es dóna en el cos humà quan es presenta el procés de la sudoració. A l'suar es va produint l'evaporació de la suor, el cos tendeix a refredar-se i hi ha disminució de la temperatura corporal.
Aquest procés d'evaporació de la suor i el refredament corporal subsegüent, contribueix a la regulació de la temperatura de l'organisme.
-El assecat de la roba es realitza també gràcies a el procés de l'evaporació de l'aigua. La roba es tendeix perquè el corrent d'aire desplaci les molècules gasoses i així hi hagi més evaporació. També influeix aquí la temperatura o calor de l'ambient i la pressió atmosfèrica.
-A la producció de productes liofilitzats que s'emmagatzemen i expenen secs com la llet en pols, medicaments, entre d'altres, també es dóna evaporació. No obstant això, aquesta evaporació es realitza a el buit i no per un increment de la temperatura.
Altres exemples.
referències
- Chemistry LibreTexts. (20 de maig del 2018). Evaporació and CONDENSATION. Recuperat de: chem.libretexts.org
- Jimenez, V. i Macarulla, J. (1984). Fisicoquímica fisiològica. (6 ta. Ed). Madrid: Interamericana
- Whitten, K., Davis, R., Peck M. i Stanley, G. (2008). Química. (8 ava. Ed). Cengage Learning: Mèxic.
- Wikipedia. (2018). Evaporació. Recuperat de:
- Fennel J. (2018). What is Evaporació? - Definition & Examples. Study. Recuperat de: study.com
- Malesky, Mallory. (16 d'abril del 2018). Examples of Evaporació and distillation. Sciencing. Recuperat de: sciencing.com