Unterschied zwischen Sublimation und Verdampfung

Hauptunterschied - Sublimation vs. Verdampfung

Sublimation und Verdampfung sind Begriffe, die zur Beschreibung von Phasenübergängen von Materie verwendet werden. Die Phase der Materie ist die Form der Materie, in der die Eigenschaften der Materie überall gleich sind. Die drei Hauptphasen der Materie sind Festphase, Flüssigphase und Gasphase. Ein Phasenübergang konvertiert die Phase der Materie von einer Phase in eine andere. Unter Sublimation versteht man den Übergang von Materie von einer Festphase in die Gasphase. Verdampfung ist der Übergang von Materie von der Flüssigphase in die Gasphase. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Sublimation und Verdampfung.  

Wichtige Bereiche

1. Was ist Sublimation?
      - Definition, Mechanismus, Beispiele
2. Was ist Verdunstung?
      - Definition, Mechanismus, Beispiele
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Sublimation und Verdampfung
      - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Sublimation und Verdampfung?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Verdampfung, Gasphase, Flüssigphase, Materie, Phase, Phasenübergang, Festphase, Sublimation, Triple Point

Was ist Sublimation?

Sublimation ist der Übergang der Festphase in die Gasphase. Während dieses Phasenübergangs durchläuft die Materie keine flüssige Phase. Der Feststoff wird direkt in ein Gas umgewandelt. Diese Reaktion ist eine endotherme Reaktion, da chemische Bindungen zwischen Molekülen abgebaut werden müssen, um sie an die Luft freizusetzen. Da Energie freigesetzt wird, wenn sich chemische Bindungen bilden, sollte Energie gegeben werden, um sie zu brechen. Daher ist es endotherm. Diese Energie wird als Enthalpie der Sublimation berechnet.

Die Sublimation erfolgt bei Temperaturen und Drücken unter dem Tripelpunkt einer Substanz. Der Tripelpunkt einer Substanz ist die Temperatur und der Druck, in denen die Substanz in allen drei Phasen (Festphase, Flüssigphase und Gasphase) vorhanden ist. Unterhalb des Tripelpunkts sublimiert festes Wasser, wandelt sich bei Temperaturanstieg direkt in ein Gas um und passiert niemals die flüssige Phase.

Abbildung 1: Trockeneis-Sublimation

Beispiele für die Sublimation umfassen Trockeneis, das bei Raumtemperatur und -druck in gasförmiges Kohlendioxid übergeht. Naphthalin ist eine organische Verbindung, die bei Normaltemperatur und -druck leicht sublimiert.

Was ist Verdunstung?

Verdampfung ist der Übergang von flüssiger Phase in gasförmige Phase. Dies ist ein endothermer Prozess. Die intermolekularen Kräfte zwischen Molekülen in der Flüssigkeit sollten abgebaut werden, um ihren Dampf zu bilden. Diese Reaktion erfordert Energie. Daher ist es eine endotherme Reaktion. Dies ist die entgegengesetzte Reaktion der Kondensation. Die Verdampfung steht in direktem Zusammenhang mit der Temperatur. Wenn die Temperatur erhöht wird, wird auch die Verdampfungsrate erhöht.  

Abbildung 2: Wasserverdampfung von der Oberfläche

Die Verdampfung einer Flüssigkeit erfolgt an der Oberfläche der Flüssigkeit. Die Moleküle in der Nähe der Oberfläche der Flüssigkeit haben im Vergleich zu den Molekülen in der Mitte oder im Boden der Flüssigkeit eine geringe Menge an intermolekularen Kräften. Daher können die Moleküle in der Oberfläche leicht freigesetzt werden. Diese Moleküle werden zuerst in die Gasphase umgewandelt.

Es gibt mehrere Faktoren, die die Verdampfungsgeschwindigkeit beeinflussen. Einige dieser Faktoren sind unten angegeben.

• Die Konzentration des Stoffes in Luft - wenn es eine hohe Konzentration des verdampfenden Stoffes in Luft gibt, erfolgt die Verdampfung langsam.
• Die Luftströmungsrate - eine höhere Strömungsrate erhöht die Verdampfung.
• Intermolekulare Kräfte - Wenn die intermolekularen Kräfte stärker sind, ist die Verdampfungsenthalpie hoch. Dann ist die Verdampfung langsam.
• Oberfläche - eine große Oberfläche ist hilfreich für eine höhere Verdunstung.

Ähnlichkeiten zwischen Sublimation und Verdampfung

• Sowohl Sublimation als auch Verdampfung erzeugen am Ende ein Gas.
• Beide sind endotherm
• In beiden Prozessen werden intermolekulare Kräfte abgebaut, um die Moleküle freizusetzen.

Unterschied zwischen Sublimation und Verdampfung

Definition

Sublimation: Sublimation ist der Übergang der Festphase in die Gasphase.

Verdunstung: Verdampfung ist der Übergang von flüssiger Phase in gasförmige Phase.

Anfangsphase

Sublimation: Die Anfangsphase für die Sublimation ist eine feste Phase.

Verdunstung: Die Anfangsphase für die Verdampfung ist eine flüssige Phase.

Enthalpie

Sublimation: Die Sublimationsenthalpie gibt die Menge an Energie an, die für das Auftreten der Sublimation erforderlich ist.

Verdunstung: Die Verdampfungsenthalpie gibt die Energiemenge an, die für das Auftreten der Verdampfung erforderlich ist.

Fazit

Sublimation und Verdampfung sind Begriffe, die zur Bezeichnung von Phasenübergängen von Materie verwendet werden. Obwohl diese beiden Prozesse die Umwandlung von Materie in die Gasphase beschreiben, unterscheiden sich die Ausdrücke voneinander. Der Hauptunterschied zwischen Sublimation und Verdampfung besteht darin, dass Sublimation der Phasenübergang von fest zu gas ist, während Verdampfung der Phasenübergang von flüssig zu gasförmig ist.

Verweise:

1. „Verdampfung“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 4. Oktober 2017, hier verfügbar.
2. „Was ist Sublimation in der Chemie? - Definition, Prozess und Beispiele. ”Study.com, hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. "Dry Ice Sublimation 2" Von Christopher aus Salem, OR, USA - Spaß mit Trockeneis 2Uploaded von Diaa_abdelmoneim (CC BY-SA 2.0) über Commons Wikimedia
2. „Vaporization“ von Tristan Schmurr (CC BY 2.0) über Flickr