Le dépôt, par définition en chimie, fait référence à une transition de phase dans laquelle la matière passe directement d’un état gazeux à un état solide sans passer par une phase liquide intermédiaire. Le dépôt est le contraire de la sublimation, une transition de phase dans laquelle un solide passe directement dans un gaz.
Le dépôt et la sublimation sont 2 des 6 transitions de phase du premier ordre, les 4 autres étant: la congélation (liquide à solide), la fusion (solide à liquide), l’évaporation (liquide à gaz) et la condensation (gaz à liquide).,
« toute matière provient et n’existe qu’en vertu d’une force qui amène la particule d’un atome à la vibration et maintient ensemble ce système solaire le plus infime de l’atome. »- Max Planck
pour que le dépôt se produise, le système chimique doit libérer de l’énergie dans l’environnement. Cela fait du dépôt une réaction exothermique car il implique la libération de chaleur dans l’environnement., Quelques exemples courants de dépôts comprennent la formation de givre sur une surface froide et la formation de cristaux de glace dans les nuages. Dans les deux cas, la vapeur d’eau est convertie d’un état gazeux directement en glace d’eau solide sans passer par une phase liquide.
Transitions de Phase et changements d’État
Le dépôt est une transition de phase. Une transition de phase fait référence au processus au cours duquel une substance passe d’un État de la matière à un autre: solide, liquide ou gazeux., Chaque substance peut subir une transition de phase et l’état de la matière, une substance prend dépend de la température ambiante et de la pression. Les transitions de Phase sont des réactions physiques, pas des réactions chimiques, car elles n’impliquent pas la rupture et la formation de liaisons chimiques. Le diagramme de phase d’une substance est une représentation graphique des propriétés thermodynamiques d’une substance et montre les températures et les pressions auxquelles cette substance existe dans l’un des trois états classiques de la matière.
par exemple, considérons un diagramme de phase pour l’eau., L’eau est un bon test pour comprendre les transitions de phase car l’eau semble être la seule substance connue qui existe naturellement dans les trois états classiques de la matière sur Terre. Les 3 régions S, L et V représentent la température et la pression auxquelles l’eau existe à l’état solide, liquide ou gazeux, respectivement. Le point TP représente le point triple qui est la température et la pression auxquelles une substance existe en équilibre dans les 3 états de la matière., Les lignes qui divisent ces régions représentent la limite de phase; la température et la pression auxquelles l’eau passe d’un État à l’autre. Le point CP représente le point critique, la température et la pression auxquelles l’eau commence à exister dans un État hybride liquide/gazeux appelé fluide supercritique. Par souci de commodité, les transitions de phase sont généralement décrites à des pressions standard de 1 atm, soit la pression moyenne de l’atmosphère terrestre.,
« La goutte de pluie qui est tombé sur ma tête, Après un long cycle d’évaporation et de condensation, a Été signifié pour moi.” – Shivesh Shukla
chaque transition de phase, évaporation, fusion, ébullition, etc. nécessite l’introduction ou la libération de chaleur latente d’un système. Par exemple, la chaleur latente requise pour évaporer l’eau liquide en vapeur est de 697,3 cal/g; il faut un apport de 697,3 calories d’énergie thermique pour évaporer 1 gramme d’eau., Si la valeur de chaleur latente est positive, la réaction est endothermique, car elle doit absorber la chaleur de l’environnement. Si la valeur est négative, la réaction est exothermique car le système doit libérer autant d’énergie pour changer d’état.
ainsi, selon un diagramme de phase, le dépôt peut être compris comme un changement physique dans lequel l’état d’un système traverse la ligne qui sépare les régions S et V sans passer par la région L. Pour que le dépôt se produise, un système doit libérer de la chaleur latente dans l’environnement., L’élimination de la chaleur de la vapeur d’eau amène les molécules gazeuses irrégulièrement disposées à prendre une forme et une structure définies. La chaleur latente requise pour la transition de la vapeur d’eau en glace solide est de -677,0 cal/gramme. Par conséquent, le dépôt est une réaction exothermique car il nécessite la libération de 677 calories de chaleur pour déposer un gramme de vapeur d’eau dans un gramme de glace.
exemples de dépôt
l’exemple le plus évident de dépôt est la formation de neige dans les nuages à partir de vapeur d’eau. L’eau provenant de sources liquides sur Terre est évaporée dans l’atmosphère terrestre., Les températures sous le point de congélation dans l’atmosphère provoquent le dépôt de la vapeur d’eau directement dans les cristaux de glace, qui précipitent ensuite vers la Terre. C’est aussi le même mécanisme par lequel le gel se forme directement sur les surfaces froides, comme les fenêtres ou les métaux. La vapeur d’eau dans l’atmosphère entre en contact avec une surface froide. La chaleur dans la vapeur d’eau est absorbée par la surface froide et le gel se forme.
diverses vapeurs chimiques peuvent également se déposer pour former des films sur les surfaces. Par exemple, les bombes anti-insectes utilisées pour débarrasser les maisons des parasites libèrent un pesticide gazeux dans la maison., Le pesticide entre en contact avec les surfaces domestiques et se dépose dans un film collant qui piège et tue les parasites. La même logique est à l’origine de divers procédés de revêtement chimique industriel. La substance de revêtement est placée dans une chambre sous forme solide et est chauffée à l’état gazeux. Les molécules gazeuses entrent en contact avec la surface à revêtir et se déposent en une couche uniforme. Le même processus est couramment utilisé pour purifier les matériaux chimiques pour le laboratoire. Le dépôt d’un composé est utilisé pour diviser le composé en échantillons purs de ses constituants chimiques.,
le Dépôt est également utilisé pour former de la glace sèche à partir de dioxyde de carbone. Le gaz carbonique est placé dans une chambre et les températures et la pression sont modifiées. Le dioxyde de carbone gazeux se déposera dans un solide à environ 5,1 atm et -79°C. La sublimation du dioxyde de carbone dans le gaz produit l’effet de brouillard caractéristique de la glace carbonique.
« Si je fais fondre de la glace carbonique, puis-je nager sans me mouiller?, »- Steven Wright
Le dépôt est également le principal mécanisme responsable de l’obstruction des poumons résultant des polluants inhalés. Le dépôt de fumée de cigarette, par exemple, forme le résidu goudronneux trouvé dans les poumons des patients atteints de MPOC. Certains nouveaux traitements de la MPOC cherchent à utiliser le processus de dépôt pour créer des médicaments qui peuvent être administrés directement par les poumons.
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