沸点とは何か、そしてその計算方法を説明します。沸点の例。融解点と凝固点。
沸点はどれくらいですか？
沸点は 温度 それに プレッシャー からの蒸気 液体 （特定の温度で閉鎖系の液相に気相によって加えられる圧力）は、液体を取り巻く圧力に等しくなります。これが起こると、液体は気体に変わります。
沸点は周囲圧力に強く依存する性質です。非常に高圧にさらされた液体は、低圧にさらされた場合よりも沸点が高くなります。つまり、高圧にさらされた場合、気化するのに時間がかかります。これらの沸点の変動により、IUPACは標準沸点を定義しました。これは、1バールの圧力で液体が蒸気に変わる温度です。
重要な点は、物質の沸点を無期限に上げることはできないということです。液体の温度を上げて沸点を超え、それでも上げ続けると、「臨界温度」と呼ばれる温度に達します。臨界温度とは、圧力を上げてもガスが液体に変化しない、つまり液化できない温度です。この温度では、液相または気相は定義されていません。
沸点は物質ごとに異なります。この特性は、分子量に依存します 物質 そしてそれが提示する分子間力のタイプ（水素結合、永久双極子、誘導双極子）。これは、物質が極性共有結合であるか非極性共有結合（非極性）であるかによって異なります。
物質の温度がその沸点を下回る場合、その一部のみ 分子 その表面に配置されます エネルギー 液体の表面張力を破壊し、気相に逃げるのに十分です。一方、システムに熱が供給されると、 エントロピ システムの（システムの粒子の無秩序への傾向）。
沸点はどのように計算されますか？
クラウジウス・クラペイロン方程式を使用して、単一のコンポーネントで構成されるシステムの相転移を特徴付けることができます。この方程式は、物質の沸点を計算するために使用でき、次のように適用されます。
どこ：
P1は、1バールに等しい圧力、または大気圧（0.986923 atm）です。
T1は、コンポーネントの沸点（沸点）であり、1バール（P1）の圧力で測定され、ケルビン（K）で表されます。
P2は、barまたはatmで表されるコンポーネントの蒸気圧です。
T2は、蒸気圧P2が測定されるコンポーネントの温度（ケルビンで表される）です。
𝚫Hはのエンタルピー変化です 気化 計算されている温度範囲の平均。 J / molまたは同等のエネルギー単位で表されます。
Rは8.314J / Kmolに相当する気体定数です。
lnは自然対数です
沸騰温度（沸点）T1がクリアされます
沸点の例
通常の圧力条件（1気圧）での既知の記録された沸点は次のとおりです。
- 水：100ºC
- ヘリウム：-268.9ºC
- 水素：-252.8ºC
- カルシウム：1484ºC
- ベリリウム：2471ºC
- シリコン：3265ºC
- グラファイトの形の炭素：4827ºC
- ホウ素：3927ºC
- モリブデン：4639ºC
- オスミウム：5012ºC
- タングステン：5930ºC
融点
融点は、物質が固体から液体の状態に変化する温度です。
固体が液体に変わる温度は融点と呼ばれ、固液相転移の間、温度は一定に保たれます。この場合、システムの温度が十分に上昇してシステムが 動き 彼の 粒子 固体構造ではより大きく、それによりそれらは分離して液相に向かって流れます。
融点も圧力に依存し、ほとんどの場合、物質の凝固点（十分に冷却されると液体が固体になる点）に等しくなります。 物質.
凝固点
凝固点は融点の反対です。つまり、液体が収縮する温度であり、その粒子は動きを失い、 構造 より剛性が高く、変形に強く、形状記憶（ 固体の状態）。つまり、液体が固体になる温度です。合併には供給が必要です カロリーエネルギー システムに、凍結は熱エネルギーを取り除く必要があります（冷却）。
一方、凝固点は圧力にも依存します。一例は、水が0ºCから1 atmの温度に冷却され、凍結して氷に変わるときに何が起こるかです。 1気圧とは大きく異なる圧力まで冷却すると、結果が大きく異なる可能性があります。たとえば、圧力がはるかに高い場合、凝固点が下がるため、凍結に時間がかかる可能性があります。
水の融点と沸点
物質の融点と沸点を測定する際の標準として、水がよく使用されます。一般的に、常圧では、沸点は100℃、融点は0℃です（氷の場合）。これは、 水 塩分が豊富な海水など、液体または固体の他の物質が溶解しているため、物理的および化学的特性が変化します。
圧力の影響も非常に目立ちます。 1 atmでの水の沸点は100ºCであることが知られていますが、0.06 atmにすると、沸騰が（凍結ではなく）0ºCで発生することに気付くと驚くでしょう。