Tabla de Contenidos
Điểm sôi của một chất được định nghĩa là nhiệt độ tại đó áp suất hơi ở trạng thái cân bằng với chất nói trên ở trạng thái lỏng trở nên bằng với áp suất bên ngoài. Điều này có nghĩa là, không giống như những gì chúng ta được dạy khi còn nhỏ, các chất không có điểm sôi duy nhất. Ví dụ, điểm sôi của nước không phải lúc nào cũng là 100 °C, vì điểm sôi phụ thuộc vào áp suất bên ngoài chất lỏng.
Trên thực tế, nước chỉ sôi ở 100°C khi áp suất bên ngoài chính xác là 1 atm, và trái ngược với những gì chúng ta đã biết, áp suất khí quyển gần như không bao giờ chính xác là 1 atm, ngay cả ở mực nước biển.
Điểm không sôi là gì?
Mặc dù thực tế là chúng ta đã làm rõ định nghĩa thực sự về điểm sôi của chất lỏng, nhưng cần lưu ý rằng có một định nghĩa rất phổ biến khác, tuy nhiên, điều đó hoàn toàn sai. Đây là ý tưởng cho rằng điểm sôi là nhiệt độ tại đó chất lỏng chuyển sang trạng thái khí hoặc nhiệt độ tại đó xảy ra sự chuyển pha từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí.
Ý tưởng này dựa trên kinh nghiệm hàng ngày, theo đó, khi nước được đun nóng đến điểm sôi, nó bắt đầu sôi và tiếp tục sôi cho đến khi bốc hơi hoàn toàn. Tuy nhiên, có một số lý do khiến những quan sát này dẫn chúng ta đến kết luận sai lầm.
Trong phần tiếp theo, chúng tôi sẽ giải thích tại sao định nghĩa này sai, đồng thời cung cấp thêm hai khái niệm liên quan đến điểm sôi.
sôi so với bay hơi
Lý do chính khiến nhiều người hiểu sai về điểm sôi là vì họ nhầm lẫn giữa quá trình sôi với quá trình bay hơi hoặc hóa hơi. Thật vậy, cả hai quá trình đều bao gồm một bước chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí. Tuy nhiên, sự khác biệt chính là sự bay hơi hoặc hóa hơi là một quá trình liên tục xảy ra ở bất kỳ nhiệt độ nào. Sự bay hơi là lý do khiến quần áo bị khô sau khi giặt chỉ bằng cách phơi chúng ra ngoài. Như chúng ta có thể dễ dàng kiểm chứng, quần áo ướt không đạt đến nhiệt độ sôi của nước khi phơi dưới nắng, càng phơi trong bóng râm.
Sự bay hơi thường được coi là một hiện tượng bề mặt, đó là lý do tại sao nước bay hơi nhanh hơn khi nó trải rộng trên một bề mặt rộng so với khi cùng một lượng nước được chứa trong một chiếc cốc chẳng hạn.
Mặt khác, quá trình sôi, được hiểu là thời điểm sôi vỡ ra và bọt hơi nước được hình thành trong chất lỏng, là một hiện tượng khối chứ không phải bề mặt. Trong quá trình đun sôi, các bong bóng hơi nước được tạo ra có áp suất bên trong bằng với áp suất khí quyển, có khả năng chịu được áp suất nói trên mà không bị xẹp xuống. Trên thực tế, áp suất của những bong bóng này thực sự cao hơn một chút so với áp suất khí quyển, vì nó còn phải chịu áp suất của cột chất lỏng phía trên nó.
Vì vậy, trong quá trình đun sôi, các túi hóa hơi nhỏ hình thành khắp chất lỏng, đẩy nhanh quá trình hóa hơi mà nếu không sẽ chỉ xảy ra trên bề mặt.
điểm sôi bình thường và tiêu chuẩn
Như chúng ta vừa thấy, điểm sôi của chất lỏng thay đổi theo áp suất. Áp suất bên ngoài càng thấp thì điểm sôi thường càng thấp, vì áp suất hơi cần tăng ít hơn để đạt được áp suất bên ngoài.
Nhưng tại sao người ta luôn nói rằng nước sôi ở 100°C? Và tại sao chúng ta có thể tìm thấy toàn bộ bảng ghi điểm sôi của các chất khác nhau?
Lý do là vì có thêm hai định nghĩa về điểm sôi đề cập đến các giá trị duy nhất và đặc trưng cho từng chất. Chúng ta đang nói về điểm sôi bình thường và tiêu chuẩn .
Định nghĩa điểm sôi bình thường
Điểm sôi bình thường được định nghĩa là điểm sôi của một chất khi áp suất bên ngoài là 1 atm. Do đó, và với khái niệm về điểm sôi đã được trình bày, chúng ta có thể định nghĩa điểm sôi bình thường là nhiệt độ tại đó áp suất hơi của chất lỏng trở nên bằng 1 atm.
Thực tế là định nghĩa này xác định áp suất tại đó điểm sôi được xác định đảm bảo rằng mỗi chất chỉ có một điểm sôi bình thường. Vì vậy, khi chúng ta nói rằng nhiệt độ sôi của nước là 100°C, chúng ta đang mắc sai lầm. Chúng ta nên nói rằng nhiệt độ sôi bình thường của nước là 100°C. Phần lớn các điểm sôi mà chúng ta tìm thấy trong các bảng tính chất vật lý và hóa học thực sự là các điểm sôi bình thường.
Định nghĩa điểm sôi tiêu chuẩn
Trong nhiều năm, 1 atm được coi là áp suất khí quyển tiêu chuẩn. Tuy nhiên, khí quyển với tư cách là một đơn vị áp suất có một số nhược điểm liên quan đến việc chuyển đổi nó sang các hệ thống đơn vị khác, vì nó không tương ứng với bội số nguyên hoặc bội số của bất kỳ đơn vị áp suất nào của các hệ thống đơn vị khác. Ví dụ: 1 atm bằng 101,325 hoặc 1,01325. 10 5 Pa. Mặt khác, thanh là một đơn vị áp suất có giá trị rất giống với 1 atm, nhưng đại diện chính xác cho 100.000 hoặc 10 5 Pa , là đơn vị áp suất trong Hệ đơn vị quốc tế.
Do sự khác biệt nhỏ và lợi ích của việc sử dụng thanh thay vì khí quyển, áp suất tiêu chuẩn hiện được coi là 1 bar và áp suất 1 atm được đổi tên thành áp suất bình thường. Nhiều thuộc tính trước đây được đo ở áp suất 1 atm hiện được báo cáo ở áp suất 1 bar và thường được gọi là đại lượng tiêu chuẩn. Điều đó nói rằng, điểm sôi tiêu chuẩn được định nghĩa là điểm sôi của một chất ở áp suất 1 bar hoặc 10 5 Pa . Điều này cũng giống như nói rằng điểm sôi tiêu chuẩn là nhiệt độ tại đó áp suất hơi của một chất đạt 1 vạch.
Người giới thiệu
thuật ngữ chuyên ngành. (2017, ngày 12 tháng 6). Điểm sôi bình thường [Điểm sôi bình thường] (Hóa học) . https://glosarios.servidor-alicante.com/quimica/punto-de-ebullicion-normal
Ondarse Álvarez, D. (2021, ngày 15 tháng 7). Điểm sôi – Khái niệm, cách tính và ví dụ . Ý tưởng. https://concepto.de/punto-de-ebullicion/
LỜI CẢM ƠN. (nd). Sự khác biệt giữa điểm sôi bình thường và điểm sôi tiêu chuẩn . https://en.strephonsays.com/normal-boiling-point-and-standard-boiling-point-11457
