VERANDERING VAN AGGREGATIETOESTAND
1. Verschijnsel en definities
1.1. De klassieke aggregatietoestanden
- Afhankelijk van druk (p) en temperatuur (T)
- 3 aggregatietoestanden
Vaste stof
Moleculen hebben vaste positie waarrond ze trillen
Vloeistof
Moleculen kunnen vrij bewegen
Er blijft cohesiekracht aanwezig
Gas
Moleculen verdelen zich vrij over het volledige volume
Geen cohesiekracht meer tussen de moleculen
- Bij elke p of T slechts 1 stabiele toestand
- Metastabiele toestand: bij de heersende p en T niet de stabiele toestand
2. Metastabiele toestanden
- Stabiele toestand
Stof kan enkel veranderen van toestand door toevoegen van grote
hoeveelheid energie
- Metastabiele toestand
Stof gaat over naar stabiele toestand door een kleine externe oorzaak
Hierbij wordt energie afgegeven
2.1. Onderkoeling
- Natriumthiosulfaat
Smeltpunt is 48°C
> 48°C = vloeibaar
< 48°C = vast
Thermisch evenwicht: vast worden wanneer het stolpunt bereikt is
Enkel te bereiken door traag verwarmen en goed roeren
, Na2S2O3 verwarmen bekerglas in ijskoud water
Het blijft vloeibaar onder het smeltpunt = metastabiel
Vast Na2S2O3 in het bekerglas werpen het wordt meteen vast
T springt direct terug naar 48°C, blijft constant tijdens stollen
Stabiele toestand bereikt door kleine externe oorzaak
Deze metastabiele toestand heet onderkoeling
- Onderkoelde regen (hagel) stolt bij aanraking met grond
2.2. Kookvertraging of oververhitting
- Enkel bij zeer zuivere vloeistof
- Vloeistof stijft boven kookpunt zonder vorming dampbellen weet niet waar
beginnen koken
- Ophouden metastabiele toestand = hevig koken
- Kan men voorkomen door kooksteentjes te gebruiken
2.3. Oververzadigde damp
- Condensatie
T zakt onder condensatiepunt
Vorming vloeistofdruppels
- Oververzadigde damp: T onder condensatiepunt, maar geen condensatie
3. Smelten en stollen
3.1. Invloed van p op smelt- en stolpunt van “gewone” stoffen
- Afstand tussen moleculen ↓ = cohesiekracht ↑
Pvloeistof ↑ = vloeistof wordt vast
, - T ↑ = beweging moleculen ↑
Om vloeistof te doen stollen moet p ↑↑
P~T
- Smelt- of stollijn = evenwicht vloeistof – vast
3.2. Invloed van de druk: algemene regel
- d = m/V = (V/m)-1 = (soortelijk volume)-1 betekent ook “grootste dichtheid”
Drukverhoging resulteert een fase met het kleinste soortelijk volume
3.3. Invloed p op speciaal geval “water”
- H2O heeft veel H-bruggen kristalstructuur met veel ruimte tussen de moleculen
p ↑ = vast naar vloeibaar
- IJs heeft een lagere dichtheid dan water drijft op water
3.4. Het normale smeltpunt: drukafhankelijkheid van Ts
- Normale smeltpunt Ts: het smeltpunt bij p = 1 atm
1 atm = 1 atmosfeer = 101325 Pa = 1013,25 hPa = 760 mmHg
760 mmHg = druk in een kwikcolon van 760 mm
3.5. Smeltwarmte
- Smelten: moleculen van elkaar lostrekken ← vergt energie (warmte)
- Latente warmte: T blijft constant ondanks toevoegen van warmte
- Soortelijke smeltwarmte: verhouding benodigde warmte ∆Q – massa die je kan
smelten
Ls = ∆Q/∆m [Ls] = J/g
- Molaire smeltwarmte: verhouding benodigde warmte – mol dat je kan smelten
4. Verdampen, koken en condenseren
4.1. Verdamping in de vrije atmosfeer
- Verdamping: moleculen rukken zich los bij elke T aanwezig
- Verdamping bevorderen
T ↑ (meer Ekin)
Vergroten van het vloeistofoppervlak (meer ruimte om te ontsnappen)
Pboven vloeistof ↓ (vermindert de kans op botsing met wateroppervlak na
verdampen)
Droge lucht (minder botsing met andere moleculen in de lucht)
4.2. Verdampingswarmte
- Moleculen met meest Ekin verdampen gemiddelde Ekin/molecule ↓ T ↓
Er moet energie worden toegevoegd: latente verdampingswarmte
Warmte die nodig is om T constant te houden per massa-eenheid vloeistof
Ook de soortelijke verdampingswarmte
Lv = ∆Q/∆m [Lv] = J/kg
Hoe sneller de verdamping, hoe sneller de afkoeling
- Molaire verdampingswarmte: warmte die nodig is per mol van de stof
∆vapH of Hv = Q/n [∆vapH] = [Q]/[n] = J/mol = 10-3 . 10-3J/mol = 10-3 kJ/mol
4.3. Verdamping in een afgesloten ruimte: dynamisch evenwicht
- Moleculen kunnen niet ontsnappen uit afgesloten ruimte
- Dynamisch evenwicht = evenwicht tussen vloeistof en haar damp
Sommige moleculen ontsnappen uit vloeistof dampfase
# dampmoleculen ↑ # botsingen ↑ p ↑
Sommige molecule botsen tegen vloeistofoppervlak worden weer vloeistof
# dampmoleculen ↓ # botsingen ↓ p ↓
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur dragonsepp97. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €10,49. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
