depunerea, prin definiție în chimie, se referă la o tranziție de fază în care materia trece direct dintr-o stare gazoasă într-o stare solidă fără a trece printr-o fază lichidă intermediară. Depunerea este opusul sublimării, o tranziție de fază în care un solid trece direct într-un gaz.depunerea și sublimarea sunt 2 din cele 6 tranziții de fază de prim ordin, celelalte 4 fiind: congelare (lichid la solid), topire (solid la lichid), evaporare (lichid la gaz) și condensare (gaz la lichid).,
„Toata materia provine și există doar în virtutea unei forțe care aduce particula a unui atom la vibrații și deține cele mai multe minute de sistem solar al atomului împreună.”- Max Planck
pentru ca depunerea să aibă loc, sistemul chimic trebuie să elibereze energie în mediu. Acest lucru face ca depunerea să fie o reacție exotermă, deoarece implică eliberarea de căldură în mediu., Unele exemple comune de depunere includ formarea înghețului pe o suprafață rece și formarea de cristale de gheață în nori. În ambele cazuri, vaporii de apă sunt transformați dintr-o stare gazoasă direct în gheață de Apă solidă fără a trece printr-o fază lichidă.
tranziții de fază și modificări de stare
depunerea este o tranziție de fază. O tranziție de fază se referă la procesul în care o substanță se schimbă dintr-o stare de materie în alta: solid, lichid sau gaz., Fiecare substanță poate suferi o tranziție de fază, iar starea materiei pe care o ia o substanță depinde de temperatura și presiunea din jur. Tranzițiile de fază sunt reacții fizice, nu reacții chimice, deoarece nu implică ruperea și formarea legăturilor chimice. Diagrama de fază a unei substanțe este o reprezentare grafică a proprietăților termodinamice ale unei substanțe și arată temperaturile și presiunile la care această substanță există într-una din cele trei stări clasice ale materiei.de exemplu, luați în considerare o diagramă de fază pentru apă., Apa este un bun caz de testare pentru înțelegerea tranzițiilor de fază, deoarece apa pare a fi singura substanță cunoscută care există în mod natural în toate cele trei stări clasice ale materiei de pe Pământ. Cele 3 regiuni S, L și V reprezintă temperatura și presiunea la care apa există într-o stare solidă, lichidă sau gazoasă, respectiv. Punctul TP reprezintă punctul triplu care este temperatura și presiunea la care o substanță există în echilibru în toate cele 3 stări ale materiei., Liniile care împart aceste regiuni reprezintă limita de fază; temperatura și presiunea la care apa trece de la o stare la alta. Punctul CP reprezintă punctul critic, temperatura și presiunea la care apa începe să existe într-o stare hibridă lichidă/gazoasă numită fluid supercritic. Din motive de comoditate, tranzițiile de fază sunt de obicei descrise la presiuni standard de 1 atm sau presiunea medie a atmosferei Pământului.,
„În picătură de ploaie care a căzut pe capul meu, După un ciclu lung de evaporare și condensare, Era pentru mine.”— Shivesh Shukla
Fiecare fază de tranziție, evaporare, topire, fierbere, etc. necesită fie introducerea sau eliberarea de căldură latentă dintr-un sistem. De exemplu, căldura latentă necesară pentru evaporarea apei lichide în vapori este de 697,3 cal/g; necesită o intrare de 697,3 calorii de energie termică pentru a evapora 1 gram de apă., Dacă valoarea căldurii latente este pozitivă, reacția este endotermică, deoarece trebuie să absoarbă căldura din mediul înconjurător. Dacă valoarea este negativă, reacția este exotermă, deoarece sistemul trebuie să elibereze atâta energie pentru a schimba starea.deci, conform unei diagrame de fază, depunerea poate fi înțeleasă ca o schimbare fizică în care starea unui sistem traversează linia care separă regiunile S și V fără a trece prin regiunea L. Pentru ca depunerea să aibă loc, un sistem trebuie să elibereze căldură latentă în mediu., Îndepărtarea căldurii din vaporii de apă determină moleculele gazoase aranjate neregulat să ia o formă și o structură definită. Căldura latentă necesară pentru trecerea vaporilor de apă în gheață solidă este de -677,0 cal/gram. Prin urmare, depunerea este o reacție exotermă, deoarece necesită eliberarea a 677 de calorii de căldură pentru a depune un gram de vapori de apă într-un gram de gheață.cel mai evident exemplu de depunere este formarea zăpezii în nori din vaporii de apă. Apa din surse lichide de pe Pământ este evaporată în atmosfera Pământului., Temperaturile Sub-îngheț în atmosferă determină vaporii de apă să se depună direct în cristale de gheață, care apoi precipită pe Pământ. Acesta este, de asemenea, același mecanism prin care înghețul se formează direct pe suprafețe reci, cum ar fi ferestrele sau metalele. Vaporii de apă din atmosferă intră în contact cu o suprafață rece. Căldura din vaporii de apă este absorbită de suprafața rece și se formează îngheț.de asemenea, diverse vapori chimici se pot depune pentru a forma filme pe suprafețe. De exemplu, bombele cu bug-uri folosite pentru a scăpa de case de paraziți eliberează un pesticid gazos în casă., Pesticidul vine în contact cu suprafețele casnice și se depune într-o peliculă lipicioasă care prinde și ucide dăunătorii. Aceeași logică se află în spatele diferitelor procese industriale de acoperire chimică. Substanța de acoperire este plasată într-o cameră ca solidă și este încălzită într-o stare gazoasă. Moleculele gazoase intră în contact cu suprafața care trebuie acoperită și se depun într-un strat uniform. Același proces este utilizat în mod obișnuit pentru purificarea materialelor chimice pentru laborator. Depunerea unui compus este utilizat pentru a împărți compusul în probe pure ale constituenților săi chimici.,
depunerea este de asemenea folosită pentru a forma gheață carbonică din dioxid de carbon. Gazul de dioxid de Carbon este plasat într-o cameră, iar temperaturile și presiunea sunt modificate. Dioxidul de carbon gazos se va depune într-un solid la aproximativ 5,1 atm și -79°C. sublimarea dioxidului de carbon înapoi în gaz produce efectul caracteristic de ceață al gheții uscate.
„dacă topesc gheața uscată, pot înota fără să mă ud?,”- Steven Wright
depunerea este, de asemenea, principalul mecanism responsabil pentru obstrucția plămânilor care rezultă din poluanții inhalatori. Depunerea fumului de țigară, de exemplu, formează reziduul asemănător gudronului găsit în plămânii pacienților cu BPOC. Anumite noi tratamente BPOC încearcă să facă uz de procesul de depunere a crea medicamente care pot fi administrate direct prin plămâni.
Lasă un răspuns