أي مما يلي يصف درجة الغليان؟ تم طرح السؤال كسؤال اختياري كما هو موضح في الشكل أدناه ومن الواضح أيضًا أن درجة الغليان هي خاصية فيزيائية. درجة الغليان ليست خاصية كيميائية ولا تمثل تغيرا كيميائيا، وبالطبع ليست ثابتة لجميع المواد. وستتضح الأمور أكثر في السطور التالية أدناه. .

درجة حرارة الغليان

  • يتم تعريف نقطة الغليان أو نقطة الغليان على أنها درجة انتقال المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.
  • يعتمد مفهوم الغليان بشكل أساسي على الضغط.
  • عندما يصل السائل إلى نقطة الغليان، فإن ضغط البخار الناتج يساوي ضغط الجو 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.
  • يتعلق الأمر بالضغط الذي يعيق هذه الجزيئات ويمنعها 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 فقاعات.
  • عند الغليان ينشأ ما يسمى بالنقطة الحرجة، أي النقطة التي تتبخر عندها جزيئات المادة بسرعة وعندها تصبح كثافتي السائل والبخار واحدة.
  • ولذلك، يتم تعريف النقطة الحرجة أيضًا على أنها الوصول إلى درجة حرارة وضغط يستحيل عندهما التمييز بين الغاز والسائل.

ما هي العوامل التي تؤثر على درجة الغليان؟

فيما يتعلق بالسؤال، أي من الخيارات التالية يصف درجة الغليان؟ هناك عدة عوامل تؤثر على درجة الغليان، وبالتالي نضمن أن كل مادة لها نقطة غليان خاصة بها عند تواجدها تحت نفس الظروف. كما أنه يتسبب في وجود أكثر من نقطة غليان لنفس المادة، والتي تختلف باختلاف الظروف. ويتضمن ذلك ما هو مذكور أدناه:-

الضغط

  • تعتمد نقطة غليان السائل بشكل عام على الضغط الجوي وضغط بخار السائل المستخدم.
  • كما ذكرنا أعلاه، يبدأ الغليان عند الضغط الجوي، عندما يساوي الضغط ضغط بخار السائل المستخدم.
  • الضغط الجوي هو ضغط الغاز في الغلاف الجوي فوق سطح السائل.
  • يمكن تفسير الضغط الجوي من خلال تكاثف جزيئات الهواء معًا والضغط على سطح السائل لمنع التبخر. تحت هذا الضغط، يحدث تمدد منتظم عبر كامل سطح السائل وعبر جزيئات السائل بأكمله.
  • هذا يؤخر تكوين الفقاعات وغليان السائل.
  • والنتيجة هي أنه كلما ارتفع الضغط الجوي، زادت الطاقة المطلوبة لبدء السائل بالغليان، وبالتالي تزداد درجة الغليان.
  • ومع ذلك، مع انخفاض الضغط الجوي للسائل، يلزم طاقة أقل وبالتالي نقطة غليان أقل لبدء التحول إلى الحالة الغازية.
  • عادة ما يتم قياس الضغط الجوي في ظل الظروف القياسية.
  • على سبيل المثال، إذا كان الضغط الجوي 1، فإن نقطة غليان الماء تكون عادةً 100 درجة.
  • ومع ذلك، إذا ذهبت إلى ارتفاعات أعلى – مثل جبل إيفرست – حيث يكون ضغط الهواء أقل، فإن درجة غليان الماء تبلغ 72 درجة.

يعتمد ضغط البخار بشكل كامل على القوى بين جزيئات السائل، وهذا يقودنا إلى العامل الثاني.

القوى الجزيئية

  • تؤثر القوى المؤثرة بين جزيئات السائل بشكل مباشر على درجة غليانه، لأنها تتحكم في ضغط بخار السائل.
  • عندما تبدأ جزيئات السائل في التبخر والاصطدام بجزيئات الهواء 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 بين الجزيئات بالمجموعة الوظيفية التي تشكل كل سائل.
  • ولذلك فإن الجزيئات السائلة المكونة من روابط أيونية هي الأقوى.
  • ويلي ذلك روابط هيدروجينية، ثم مجموعات ثنائية القطب.
  • أخيرًا، تدخل قوى فان دير حيز التنفيذ. خطأ، وهو الحلقة الأضعف.
  • كلما زادت القوة بين جزيئات السائل، زادت درجة غليان السائل، وكلما كانت هذه القوى أصغر، انخفضت نقطة الغليان.

الكتلة الجزيئية

  • يُشار إليه أحيانًا بالوزن الجزيئي، فالوزن لا يساوي الكتلة، لكن زيادة الكتلة تعني زيادة الكتلة في كلتا الحالتين عندما تتعرض لنفس المقدار من قوى الجاذبية.
  • أحد العوامل المهمة التي تؤثر على درجة غليان المادة هو الوزن الجزيئي للسائل.
  • وهو مجموع الكتل الذرية للذرات 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

كما ذكرنا سابقًا، تختلف درجات غليان المواد في الظروف القياسية اعتمادًا على العديد من العوامل. والمقصود هنا في هذا السياق درجة غليان المواد، وهي النقطة التي تتحول عندها من حالتها السائلة إلى حالتها الغازية. موضحة في الجدول التالي:-

سمة

درجة حرارة الغليان

ماء 100 درجة مئوية
الأسيتون 56 درجة مئوية
الكحول 78.37 درجة مئوية
نتروجين -195.8 درجة مئوية
هيليوم -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. لذلك، عندما تتغير الظروف القياسية وتتغير العوامل المؤثرة على درجة الغليان، تتأثر نقطة الغليان بالتبعية.

وينتهي الجواب هنا وينتهي الحديث عنده. في المرة القادمة يمكنك الإجابة على نفسك، وإذا لم تتمكن من ذلك، فستجدنا دائمًا ممتلئين بالإجابات وجاهزين 24 ساعة يوميًا، سبعة أيام في الأسبوع للإجابة على السؤال أي من الخيارات التالية يصف نقطة الغليان؟

الأسئلة المتداولة

  • الكثافة هي خاصية فيزيائية. صحيح أم خطأ؟

  • هل الكتلة خاصية فيزيائية؟