ما العلاقة بين الضغط ودرجة الغليان والعوامل المؤثرة على درجة الغليان، توجد المادة في الطبيعة في ثلاث حالات مختلفة هي: الحالة الصلبة، والسائلة، والغازية، حيث تتمتع المادة في حالة الصلابة بشكل وحجم ثابتين، وهذا ناتج عن قوى التماسك العالية بين جزيئاتها، أما في الحالة السائلة تتميز بحجم ثابت وشكل مختلف، في حين أن المادة في الحالة الغازية تنعدم بين جزيئاتها قوى التماسك، فيكون شكلها وحجمها غير ثابتين، في هذا المقال نوضح ما العلاقة بين الضغط ودرجة الغليان والعوامل المؤثرة على درجة الغليان.
ما العلاقة بين الضغط ودرجة الغليان
عندما تتعرض المواد السائلة إلى درجات مختلفة من الحرارة فإنها تبدأ بالتحول إلى الحالة الغازية، وذلك من خلال عملية التبخر، وعند وصولها إلى درجة معينة تبدأ بالغليان، فيما يلي نوضح ما العلاقة بين الضغط ودرجة الغليان:
- تختلف درجة الغليان من مادة لأخرى، وهي الدرجة التي تتغير فيها المادة من حالة سائلة إلى غازية.
- وقد يتحول السائل إلى غاز عند درجة حرارة أقل من درجة الغليان فيما يعرف بعملية التبخر.
- وبشكل عام تكون عملية التبخر عند سطح السائل، بينما عند درجة الغليان يحدث التبخر في جميع أجزاء السائل، ويصاحب ذلك خروج فقاعات وحركة السائل بأكمله.
- من الجدير ذكره أن الهيليوم يمتلك أدنى درجة غليان.
- في حين أن الرينيوم له أعلى درجة غليان، إذ تتجاوز درجة حرارة غليانه هو والتنجستين حوالي 5000 كلفن في الضغط القياسي.
- إن درجة الغليان هي الدرجة التي يتساوى عندها ضغط البخار للمادة مع الضغط الجوي.
- وبهذا فإنها تعتمد على الضغط بشكل أساسي.
- كلما ارتفعنا لأعلى يقل الضغط الجوي وبالتالي تقل درجة الغليان.
- وعندما نتجه لأسفل يزداد الضغط الجوي، وبهذا تزيد درجة الغليان إلى أن نصل عند النقطة الحرجى، إذ تتساوى عندها خواص الغاز والسائل.
- ولا يمكن أن تزيد درجة الغليان عن الدرجة الحرجة.
- علاوة على ذلك تقل درجة الغليان بنقصان الضغط الجوي إلى أن تصل إلى النقطة الثلاثية، بحيث لا يمكن أن تقل عنها.
شاهد أيضا: اسئلة واجوبة عن درجة الانصهار
ما هي العوامل المؤثرة على درجة الغليان
تختلف درجة الغليان من مادة لأخرى، وذلك تبعاً لعوامل متعددة تؤثر عليها وتساعد في رفع درجة غليان المادة أو خفضها، فيما يلي نذكر ما هي العوامل المؤثرة على درجة الغليان:
- الضغط الجوي: تختلف درجة الغليان حسب الضغط الجوي المحيط بها، حيث يتطلب ذلك المزيد من الطاقة من أجل كسر الروابط بين الجزيئات عند الضغط الجوي المرتفع.
- وبهذا فإن الضغط الجوي المرتفع يزيد من درجة الغليان.
- في حين أن انخفاض الضغط الجوي يساهم في الحد من درجة الغليان.
- وبهذا يمكننا القول بأن العلاقة بين درجة الغليان والضغط الجوي علاقة طردية.
- الشوائب: تعتبر درجة غليان المركب خاصية مرجعية لشكل المركب النقي.
إذ أن وجود الشوائب داخل المادة النقية يزيد أو يرفع من درجة الغليان الخاصة بها. - كذلك الروابط بين الجزيئات: حيث أن وجود روابط قوية بين الجزيئات أقوى يرفع درجة الغليان، والعكس صحيح.
حيث تقل درجة الغليان عندما تكون الروابط بين الجزيئات ضعيفة. - أي أن العلاقة طردية بين درجة الغليان والروابط بين الجزيئات أو ما تعرف باسم قوى التجاذب بين الجزيئات.
- ومن العوامل المؤثرة على درجة الغليان Boiling point أيضا: حجم الجزيء (الوزن الجزيئي).
شاهد أيضا: هل الضغط 140 100 طبيعي ومتى يكون طبيعي
لماذا الشوائب تزيد من درجة الغليان
بعدما تطرقنا إلى شرح وتوضيح ما العلاقة بين الضغط ودرجة الغليان والعوامل المؤثرة على درجة الغليان، نوضح تأثير الشوائب على غليان السوائل.
تلعب الشوائب دوراً في الحد من عمليات التبخر في المواد السائلة، وتؤخر من تحولها إلى الحالة الغازية، فيما يلي نوضح لماذا الشوائب تزيد من درجة الغليان:
- يؤدي وجود الشوائب في المحلول إلى رفع درجة الغليان.
- نظراً لدورها في التقليل من جزيئات المحلول المتاحة للتبخير خلال الغليان.
- وبهذا يصبح المحلول غير النقي بحاجة إلى قدر عالي من الحرارة كي يتبخر مقارنة بالمحلول النقي الذي يخلو من الشوائب.
- وبالتالي يرفع ذلك من درجة الغليان.
- ومن الجدير بالذكر أن بعض الشوائب تقلل من درجة الغليان بدلاً من رفعها.
- لذلك ينبغي تحديد نوع الشوائب المضافة إلى المحاليل.
لإدراك تأثيرها النهائي على درجة الغليان بصورة صحيحة. - يُذكر أن ظاهرة ارتفاع درجة الغليان من الظواهر التي تحدث عند ارتفاع أو زيادة درجة غليان المذيب أو السائل في حال إضافة مركب آخر.
- بحيث تصبح درجة غليان المحلول أعلى من درجة غليان المذيب النقي.
- وعادة ما يحدث الارتفاع في حال إضافة مادة مذابة غير متطايرة إلى مذيب نقي.
- كما أن عدد الجسيمات الذائبة في المحلول تؤثر على ارتفاع درجة الغليان.
- ومن الجدير بالذكر أن تفاعلات المذيبات لا تُحدث أي تأثير على ارتفاع نقطة الغليان.
- أما الجهاز المستخدم لقياس درجة الغليان بدقة هو جهاز مقياس نقطة الغليان.
ويساعد أيضا في قياس مقدار التغير في نقطة الغليان.
شاهد أيضا: لماذا يستخدم غاز الفريون في التبريد
ذكرنا في هذا المقال بشكل مفصل ما العلاقة بين الضغط ودرجة الغليان والعوامل المؤثرة على درجة الغليان، بالإضافة إلى سبب زيادة درجة الغليان في حال وجود الشوائب.