أي مما يلي يصف درجة الغليان؟ تم وضع السؤال على أنه اختياري كما هو موضح في الصورة أدناه وكما هو واضح أيضًا أن نقطة الغليان هي خاصية فيزيائية. نقطة الغليان ليست خاصية كيميائية وليست تغيرًا كيميائيًا. وهو بالطبع أيضًا ليس ثابتًا في جميع المواد. وستتضح الأمور أكثر في السطور التالية أدناه.

درجة حرارة الغليان

  • يتم تعريف نقطة الغليان أو نقطة الغليان على أنها نقطة الانتقال من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.
  • يعتمد مفهوم الغليان بشكل أساسي على الضغط.
  • ولذلك، عندما يصل السائل إلى نقطة الغليان، يصبح ضغط البخار الناتج مساوياً للضغط المحيط.
  • ولا يصح الخلط بين الغليان والتبخر.
  • التبخر هو ظاهرة سطحية تؤثر فقط على سطح السائل وتحدث عند أي درجة حرارة تبدأ عندها جزيئات السائل الموجودة على السطح بالتبخر بسبب انخفاض الضغط.
  • ونحن هنا نتحدث عن الضغط المسؤول عن احتجاز هذه الجزيئات ومنعها من الارتفاع كبخار.
  • يؤثر الضغط على درجة غليان جميع جزيئات السائل، وليس فقط جزيئات السطح، وعندما تبدأ الجزيئات بالتحول إلى الحالة الغازية، فإنها تبدأ في تكوين الفقاعات.
  • أثناء الغليان يحدث ما يسمى بالنقطة الحرجة، أي النقطة التي تتبخر فيها جزيئات المادة بسرعة وعندها تصبح كثافات السائل والبخار متساوية.
  • لذلك، يتم تعريف النقطة الحرجة أيضًا على أنها الوصول إلى درجة حرارة وضغط يستحيل عندهما فصل الغاز عن السائل.

ما هي العوامل التي تؤثر على درجة الغليان؟

في سياق الحديث عن السؤال، أي من الخيارات التالية يصف درجة الغليان؟ هناك عدة عوامل تؤثر على درجة الغليان وبالتالي تجعل لكل مادة درجة غليان خاصة بها إذا تواجدت تحت نفس الظروف. ويعني أيضًا أن المادة نفسها لها أكثر من درجة غليان تختلف باختلاف الظروف. المذكورة أدناه:-

الضغط

  • تعتمد نقطة غليان السائل بشكل عام على الضغط الجوي وضغط بخار السائل المستخدم.
  • وكما ذكرنا أعلاه فإن الغليان يبدأ عند الضغط الجوي، لأن الضغط يصبح مساوياً لضغط بخار السائل المستخدم.
  • الضغط الجوي هو ضغط الغاز في الغلاف الجوي فوق سطح السائل.
  • يمكن تفسير الضغط الجوي بتكاثف جزيئات الهواء مع بعضها البعض والضغط على سطح السائل لمنع التبخر، وتحت هذا الضغط يحدث التمدد بالتساوي على كامل سطح السائل وكذلك على جميع جزيئات السائل.
  • وبالتالي، يتأخر ظهور الفقاعات وغليان السائل.
  • ونتيجة لذلك، تكون النتيجة أنه كلما ارتفع الضغط الجوي، زادت الحاجة إلى أن يبدأ السائل في الغليان، وبالتالي تزداد درجة الغليان.
  • ومع ذلك، مع انخفاض الضغط الجوي للسائل، ستكون هناك حاجة إلى طاقة أقل وبالتالي نقطة غليان أقل لبدء التحول إلى الحالة الغازية.
  • عادة ما يتم قياس الضغط الجوي في ظل الظروف القياسية.
  • على سبيل المثال، عندما يكون الضغط الجوي 1، تكون درجة غليان الماء عادة 100 درجة.
  • ولكن عندما تنتقل إلى مناطق أعلى – جبل إيفرست على سبيل المثال – حيث يكون الضغط الجوي أقل، فإن درجة غليان الماء تبلغ 72 درجة.

أما ضغط البخار فهو يعتمد كلياً على القوى بين جزيئات السائل وهذا يقودنا إلى العامل الثاني.

القوى الجزيئية

  • تؤثر القوى الموجودة بين جزيئات السائل بشكل مباشر على درجة غليانه، لأنها تتحكم في ضغط بخار السائل.
  • عندما تبدأ جزيئات السائل في التبخر والاصطدام بجزيئات الهواء الموجودة فوق سطح السائل، فإن هذا الاصطدام يخلق ضغطًا تصاعديًا يسمى ضغط البخار.
  • وبالتالي فإن ضغط البخار الناتج يقلل من الضغط الجوي على جزيئات السائل وبالتالي يقلل من درجة الغليان.
  • ترتبط القوى الجزيئية بالمجموعة الوظيفية التي تشكل أي سائل.
  • ولذلك فإن الجزيئات السائلة التي تتكون من روابط أيونية هي الأقوى.
  • تليها الروابط الهيدروجينية، ثم المجموعات ثنائية القطب.
  • وأخيرًا، تدخل قوات فان دير إلى الصورة. باطل، وهو أضعف الروابط.
  • كلما زادت القوة بين جزيئات السائل، زادت درجة غليان السائل، وكلما كانت هذه القوى أصغر، انخفضت نقطة الغليان.

الكتلة الجزيئية

  • يُطلق عليه أحيانًا الوزن الجزيئي، فالوزن لا يساوي الكتلة ولكن زيادة الكتلة تعني التعب عند التعرض لنفس المقدار من قوى الجاذبية في كلتا الحالتين.
  • أحد العوامل المهمة التي تؤثر على درجة غليان المادة هو الوزن الجزيئي للسائل.
  • وهو مجموع كتل الذرات الموجودة في الجزيء.
  • تزداد نقطة غليان المادة مع زيادة الوزن الجزيئي أو الكتلة الجزيئية للمادة.
  • على سبيل المثال، كلما زاد عدد ذرات الكربون في السائل، زادت درجة غليانه.

جدول درجات غليان السوائل

وكما ذكرنا أعلاه فإن درجات غليان المواد تختلف عن بعضها البعض في الظروف القياسية تبعاً لعوامل عديدة، وفي هذا السياق تظهر هنا درجة غليان المواد – وهي النقطة التي تتحول عندها من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية – في الشكل الجدول أدناه:-

موضوع

درجة حرارة الغليان

ماء 100 درجة مئوية
الأسيتون 56 درجة مئوية
الكحول 78.37 درجة مئوية
-195.8 درجة مئوية
-269 درجة مئوية
الكالسيوم 1484 درجة مئوية
الألومنيوم 2441 درجة مئوية
ذهب 2800 درجة مئوية
حديد 2870 درجة مئوية
الأكسجين -183 درجة مئوية
فضة 2212 درجة مئوية
الزنك 910 درجة مئوية
الزركونيوم 4377 درجة مئوية

ملحوظة: تنطبق الدرجات المذكورة أعلاه فقط على المواد الخاضعة للشروط القياسية. ولذلك، عندما تتغير الشروط القياسية وتتغير العوامل المؤثرة على درجة الغليان، تتأثر درجة الغليان بالاعتماد.

وهنا ينتهي الجواب وينتهي الحديث معه. ستتمكن من الإجابة عليه بنفسك في المرة القادمة، وإذا لم تتمكن من ذلك، فستجدنا دائمًا محملين بالإجابات ومستعدين للإجابة على مدار 24 ساعة يوميًا طوال أيام الأسبوع عن سؤال أي من الخيارات التالية يصف نقطة الغليان.

الأسئلة الشائعة

  • الكثافة خاصية فيزيائية.. صح أم خطأ؟

  • هل الكتلة خاصية فيزيائية؟