Kookpunt

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Spring na: navigasie, soek
Kokende water

Die kookpunt van 'n stof is die temperatuur waar dit van 'n vloeistoftoestand na 'n gastoestand deur die hele vloeistofmassa heen verander. 'n Vloeistof kan ook na 'n gas verander onder die kookpunt deur die proses wat as verdamping bekend staan. Verdamping is 'n oppervlakverskynsel waar slegs die molekules op die gas/vloeistof intervlak kan verdamp (soos water uit nat klere op 'n wasgoedlyn). Die woord kook omskryf egter 'n proses waar die vloeistofmassa in sy geheel begin verdamp met die vorming van borrels (soos in 'n ketel).

Kookpunt, borrelpunt en dampdruk[wysig]

Die verskil tussen kookpunt, borrelpunt en dampdruk is die volgende:

  • Kookpunt is die temperatuur waarby 'n vloeistof sal oorgaan van die vloeistoffase na die gasfase indien die druk konstant bly. Dus as ons 'n sisteem het waar die druk konstant is, en die temperatuur verander, praat ons van kookpunt. Byvoorbeeld, as ons praat van die punt waar water kook by die see, praat ons van die kookpunt - die kookpunt van water by die see (101.325 kPa) is 100 °C.
  • Borrelpunt is basies dieselfde as kookpunt (die punt waar vloeistof sal oorgaan van die vloeistoffase na die gasfase), maar die druk of temperatuur van die sisteem kan verander. Dus, indien ons water in 'n sisteem het by 100 °C en 200 kPa(a), sal die water onderverkoelde vloeistof wees. Indien die druk val na 101 kPa(a), sal die vloeistof borrelpunt bereik en sal dit oorgaan van die vloeistoffase na die gasfase.
  • Dampdruk is die druk en temperatuur waarby 'n vloeistof of damp in 'n sisteem sal oorgaan van die vloeistoffase na die gasfase of anders om.

Verskille in kookpunt[wysig]

Die element met die laagste kookpunt is helium. Beide die kookpunte van renium en wolfram oorskry 5000 K teen standaard-druk. Vanweë die eksperimentele probleme om sulke uiters hoë temperature te meet, bestaan daar teenstrydighede in die literatuur oor watter element die hoogste kookpunt het.

Die kookpunt stem ooreen met die temperatuur waar die dampdruk van die stof gelyk is aan die omgewingsdruk. Die kookpunt is dus drukafhanklik. Gewoonlik word kookpunte met betrekking tot standaard-druk gepubliseer (101.325 kilopascal of 1 atmosfeer). By hoër hoogtes waar die atmosferiese druk baie laer is, is die kookpunt dus ook laer. Die kookpunt styg soos die omgewingsdruk styg totdat die kritiese punt bereik word, waar daar nie onderskeid meer tussen die gas en vloeistoffase getref kan word nie. Die kookpunt kan nie hoër as die kritiese temperatuur wees nie. Op soortgelyke wyse sal die kookpunt verlaag saam met verlagende omgewingsdruk totdat die trippelpunt bereik word. Die kookpunt kan dan ook nie verder as hierdie trippelpunt verlaag word nie.

Die kookpunt van water is benaderd gelyk aan 100 °C teen standaard-druk. Bo op die berg Everest is die druk ongeveer 260 mbar (26 kPa) en is die kookpunt dus laer, by 69 °C.

Vir puriste met 'n kennis van termodinamika, is die normale kookpunt van water 99.97 grade Celsius (dit wil sê teen 'n druk van 1 atm of 101.325 kPa). Tot en met 1982 het dit ook as die standaard kookpunt van water bekend gestaan, maar IUPAC beveel nou aan dat 'n standaard-druk van 1 bar (100 kPa) gebruik word. Teen hierdie effe laer druk van 1 bar (100 kPa) is die standaard kookpunt van water gelyk aan 99.61 grade Celsius.

Verband tussen omgewingsdruk en kookpunt van water

Die proses[wysig]

Die veranderingsproses vanaf vloeistof na 'n gas verg 'n sekere hoeveelheid warmte wat die latente verdampingswarmte genoem word. As 'n vloeistof by sy kookpunt verhit word, word al hierdie hitte verbruik om die faseverandering te bewerkstellig en bly die temperatuur van die stof konstant ten spyte van die warmte wat bygevoeg word. Vandaar die woord latent wat afgelei is van die latynse woord wat "weggesteek" beteken.

Intermolekulêre vlak[wysig]

Op 'n intermolekulêre vlak beskou is die kookpunt die punt waar die vloeistofmolekules genoeg energie besit om die verskillende intermolekulêre bindingskragte, wat die molekules in die vloeistoffase hou, te oorkom (bv. dipool-dipool aantrekkingskrag, oombliklike-dipool geïnduseerde-dipool aantrekkingskrag asook waterstofbindings. Die kookpunt dien daarom ook as 'n aanduiding van hoe sterk hierdie aantrekkingskragte vir 'n spesifieke stof is.

Verwysings[wysig]

  • Cf. DeVoe, Howard, Thermodynamics and Chemistry. Prentice-Hall, 2001
  • Simon & McQuarrie, Physical Chemistry a molecular approach, ISBN 0-935702-99-7, bladsy 928

Sien ook[wysig]