El depósito, por definición en química, se refiere a una transición de fase en la que la materia pasa directamente de un estado gaseoso a un estado sólido sin pasar por una fase líquida intermedia. La deposición es lo opuesto a la sublimación, una transición de fase en la que un sólido se transforma directamente en un gas.
la deposición y sublimación son 2 de las 6 transiciones de fase de primer orden, las otras 4 son: congelación (líquido a sólido), fusión (sólido a líquido), evaporación (líquido a gas) y condensación (gas a líquido).,
«Toda la materia se origina y existe sólo en virtud de una fuerza que trae la partícula de un átomo a la vibración y sostiene este pequeño sistema solar del átomo juntos.»- Max Planck
para que se produzca la deposición, el sistema químico debe liberar energía al medio ambiente. Esto hace que la deposición sea una reacción exotérmica, ya que implica la liberación de calor en el medio ambiente., Algunos ejemplos comunes de deposición incluyen la formación de heladas en una superficie fría y la formación de cristales de hielo en las nubes. En ambos casos, el vapor de agua se convierte de un estado gaseoso directamente en hielo de agua sólida sin pasar por una fase líquida.
transiciones de fase y cambios de Estado
la deposición es una transición de fase. Una transición de fase se refiere al proceso durante el cual una sustancia cambia de un estado de la materia a otro: sólido, líquido o gas., Cada sustancia puede sufrir una transición de fase y el estado de la materia que toma una sustancia depende de la temperatura y la presión circundantes. Las transiciones de fase son reacciones físicas, no reacciones químicas, ya que no implican la ruptura y formación de enlaces químicos. El diagrama de fases de una sustancia es una representación gráfica de las propiedades termodinámicas de una sustancia y muestra las temperaturas y presiones a las que esa sustancia existe en uno de los tres estados clásicos de la materia.
por ejemplo, considere un diagrama de fases para el agua., El agua es un buen caso de prueba para entender las transiciones de fase, ya que el agua parece ser la única sustancia conocida que existe naturalmente en los tres estados clásicos de la materia en la Tierra. Las 3 regiones S, L y V representan la temperatura y la presión a la que el agua existe en estado sólido, líquido o gaseoso, respectivamente. El punto TP representa el punto triple que es la temperatura y la presión a la que una sustancia existe en equilibrio en los 3 estados de la materia., Las líneas que dividen esas regiones representan el límite de fase; la temperatura y la presión a la que el agua transita de un estado al siguiente. El punto CP representa el punto crítico, la temperatura y la presión a la que el agua comienza a existir en un estado híbrido líquido/gaseoso llamado fluido supercrítico. Por conveniencia, las transiciones de fase se describen típicamente a presiones estándar de 1 atm, o la presión promedio de la atmósfera de la Tierra.,
«La gota de lluvia que cayó sobre mi cabeza, Después de un largo ciclo de evaporación y condensación, Era para mí.»- Shivesh Shukla
cada transición de fase, evaporación,fusión, ebullición, etc. requiere la introducción o liberación de calor latente de un sistema. Por ejemplo, el calor latente requerido para evaporar agua líquida en vapor es de 697.3 cal / g; requiere una entrada de 697.3 calorías de energía térmica para evaporar 1 gramo de agua., Si el valor de calor latente es positivo, la reacción es endotérmica, ya que debe absorber el calor del medio ambiente. Si el valor es negativo, la reacción es exotérmica ya que el sistema debe liberar tanta energía para cambiar de estado.
por lo tanto, de acuerdo con un diagrama de fases, la deposición puede entenderse como un cambio físico en el que el estado de un sistema cruza la línea que separa las regiones s y V sin pasar por la región L. Para que se produzca la deposición, un sistema debe liberar calor latente en el medio ambiente., La eliminación del calor del vapor de agua hace que las moléculas gaseosas dispuestas irregularmente adquieran una forma y estructura definidas. El calor latente requerido para la transición del vapor de agua en hielo sólido es de -677.0 cal/gramo. Por lo tanto, la deposición es una reacción exotérmica, ya que requiere la liberación de 677 calorías de calor para deponer un gramo de vapor de agua en un gramo de hielo.
ejemplos de deposición
el ejemplo más obvio de deposición es la formación de nieve en las nubes a partir del vapor de agua. El agua de fuentes líquidas en la Tierra se evapora en la atmósfera de la Tierra., Las temperaturas bajo cero en la atmósfera hacen que el vapor de agua se deposite directamente en los cristales de hielo, que luego precipitan a la Tierra. Este es también el mismo mecanismo por el cual las heladas se forman directamente sobre superficies frías, como ventanas o metales. El vapor de agua en la atmósfera entra en contacto con una superficie fría. El calor en el vapor de agua es absorbido por la superficie fría y se forman heladas.
varios vapores químicos también pueden deponer para formar películas en las superficies. Por ejemplo, las bombas de insectos utilizadas para librar a las casas de parásitos liberan un pesticida gaseoso en la casa., El pesticida entra en contacto con las superficies del hogar y se deposita en una película pegajosa que atrapa y mata a las plagas. La misma lógica está detrás de varios procesos de recubrimiento químico industrial. La sustancia de recubrimiento se coloca en una cámara como un sólido y se calienta a un estado gaseoso. Las moléculas gaseosas entran en contacto con la superficie a recubrir y se depositan en una capa uniforme. El mismo proceso se utiliza comúnmente para purificar materiales químicos para el laboratorio. La deposición de un compuesto se utiliza para dividir el compuesto en muestras puras de sus constituyentes químicos.,
la Deposición también se utiliza para formar el hielo seco de dióxido de carbono. El gas dióxido de carbono se coloca en una cámara y se modifican las temperaturas y la presión. El dióxido de carbono gaseoso se depositará en un sólido a alrededor de 5.1 atm y -79°C. La sublimación del dióxido de carbono en gas produce el efecto de niebla característico del hielo seco.
«Si me derrite el hielo seco, puedo nadar sin mojarse?,»- Steven Wright
la deposición es también el principal mecanismo responsable de la obstrucción de los pulmones resultante de contaminantes inhalados. La deposición del humo del cigarrillo, por ejemplo, FORMA el residuo similar al alquitrán que se encuentra en los pulmones de los pacientes con EPOC. Ciertos nuevos tratamientos para la EPOC buscan hacer uso del proceso de deposición para crear fármacos que pueden ser administrados directamente a través de los pulmones.
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