Calor de vaporización del agua y el etanol

Así que tenemos dos sustancias diferentes aquí y sólo por el bien de un argumento vamos a suponer que están en su estado líquido bien usted probablemente ya reconoce esta sustancia aquí cada molécula tiene un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno esto es un agua y hemos dibujado todos los enlaces de hidrógeno limpio allí ahora esta sustancia al menos ahora podría ser un poco menos familiar para ti, puedes reconocer que tiene un átomo de oxígeno y una cadena de carbono, esto te dice que es un alcohol, y qué tipo de alcohol tiene dos carbonos aquí, así que esto es alcohol etílico o conocido como etanol, así que déjame escribirlo, esto es etanol, que es el constituyente principal del alcohol que la gente bebe, también es un aditivo en el combustible de los coches, pero lo que quiero pensar aquí es que si asumimos que ambos están en su estado líquido y digamos que están allí colgando en una taza y estamos a nivel del mar por lo que es sólo condiciones de presión estándar que uno va a ser más fácil de vaporizar o que va a tener más de sus moléculas convirtiéndose en vapor supongo que se podría decir convirtiendo en vapor más fácilmente así que inmediatamente se ve que ambos tienen enlaces de hidrógeno tiene este enlace de hidrógeno entre el extremo parcialmente negativo y los extremos positivos parciales pero la otra cosa que se nota es que supongo que se puede pensar en una base por molécula en promedio tienes menos enlaces de hidrógeno en el etanol que tienes en el agua el oxígeno del etanol es más electronegativo ya sabemos que es más electronegativo que el hidrógeno también es más electronegativo que el carbono pero es mucho más electronegativo que el hidrógeno por lo que tienes este desequilibrio aquí y luego en la parte superior de que este carbono tiene mucho más que este carbono tiene muchos más átomos aquí para distribuir una carga parcial así que podría haber una carga parcial muy débil distribuida aquí entre los carbonos pero tienes una carga parcial más fuerte en el hidrógeno pero no va a ser fuerte como lo que tienes aquí porque una vez más tienes una molécula más grande para distribuir especialmente alrededor de este carbono para ayudar a disipar la carga así que vas a tener cargas parciales más débiles aquí y están ocurriendo en menos lugares así que tienes menos enlaces de hidrógeno en el etanol que en el agua, así que permíteme escribir que tienes menos enlaces de hidrógeno y como ya hemos hablado en el estado líquido y francamente en el estado sólido también, el enlace de hidrógeno es lo que mantiene estas cosas juntas, es lo que mantiene el agua junta fluyendo una al lado de la otra, esto es lo que mantiene el etanol junto, así que si tienes menos hidrógeno, déjame escribir esto, menos enlaces de hidrógeno. de hidrógeno, si tienes más átomos de hidrógeno por molécula, pero si tienes menos enlaces de hidrógeno, se necesitará menos energía para liberar estas cosas, así que antes de hablar de liberar las cosas y de que estas moléculas se conviertan en vapor, esencialmente en estado gaseoso, pensemos en cómo sucede cuando hablamos de la temperatura de un sistema, estamos hablando de la energía cinética promedio, pero cada molécula, recuerda, está rebotando en todas las formas diferentes. todas las formas diferentes esta podría tener, por ejemplo, una energía cinética mucho más alta que esta, todas se están moviendo en diferentes direcciones esta podría tener un poco más alta y tal vez esta de repente tiene una energía cinética muy alta porque ha sido golpeada en las formas exactas y es suficiente para superar tanto estos enlaces de hidrógeno aquí y la presión del aire por encima de ella recuerda que esto no está sucediendo en un vacío tienes aire tienes aire aquí moléculas de aire Las dibujaré de forma genérica, tienes diferentes tipos de cosas, nitrógeno, dióxido de carbono, etc., pero si sólo dibujo moléculas de aire genéricas, también hay algo de presión de estas cosas rebotando, pero esta podría tener suficiente, esta molécula en particular podría tener suficiente energía cinética para superar los enlaces de hidrógeno y superar la presión de las moléculas por encima de ella, para esencialmente vaporizarse y convertirse en su estado gaseoso, y lo mismo podría ser cierto aquí, tal vez esta es la molécula que tiene la energía cinética súper alta para poder liberarse en ese caso se va a convertir en su estado gaseoso los enlaces de hidrógeno se van a romper y va a ser tan lejos de cualquiera de sus moléculas hermanas supongo que se podría decir de las otras moléculas de etanol y no será capaz de formar nuevos enlaces de hidrógeno lo mismo con este una vez que se vaporiza en estado gaseoso es mucho más lejos de cualquier otra molécula de agua no es no va a ser capaz de formar esos enlaces de hidrógeno con ellos, pero debido a que hay más enlaces de hidrógeno aquí para romper que aquí se podría imaginar que tomaría en promedio más calor para vaporizar esta cosa que para vaporizar esta cosa y que es de hecho el caso y el término para la cantidad de calor que se necesita para vaporizar una determinada masa de una sustancia que se puede imaginar se llama el calor de vaporización permítanme escribir que el calor de vaporización calor de vaporización y se puede imaginar que es mayor para el agua que para el etanol y te daré los números aquí, por lo menos los que he podido buscar, encontré números ligeramente diferentes y dependiendo de qué recurso miré, pero lo que encontré para el agua el calor de vaporización es de 2260 joules por gramo o en lugar de usar joules recuerda que Jules es una unidad de energía, podría ser una unidad de calor en lugar de joules si quieres pensar en ello en términos de calorías que es equivalente a 541 calorías por gramo, mientras que el calor de el calor de vaporización del etanol es un poco más bajo que el calor de vaporización del etanol, así que déjame aclarar que esto es agua, y lo mismo para el etanol, el calor de vaporización del etanol es de 841 julios por gramo, o si queremos escribirlo como calorías, 200 y 201 calorías por gramo, lo que significa que requeriría aproximadamente 201 calorías para evaporar un gramo de etanol a una temperatura estándar, manteniendo la temperatura constante. temperatura constante, así que podríamos hablar más sobre esto en otros videos, pero la gran cosa de la que estamos hablando aquí es que, mira, sólo requiere menos energía para vaporizar esta cosa y se puede ejecutar el experimento de tomar un vaso de agua vasos equivalentes llenarlos la misma cantidad de tiempo un vaso de agua y un vaso de etanol y luego un V ver cuánto tiempo se tarda usted sabe que podría poner una lámpara de calor en la parte superior de ellos o simplemente podría ponerlos fuera donde están experimentando la misma las mismas condiciones atmosféricas, los mismos rayos de sol y ver cuál es la diferencia, cuánto tiempo, cuánta más energía, cuánto más tiempo tarda el agua en evaporarse que el etanol, y hay una idea similar aquí, que es el punto de ebullición, todos hemos hervido cosas, el punto de ebullición es el punto en el que la presión de vapor de la sustancia es igual y comienza a superar la presión atmosférica normal. se podría imaginar que el agua tiene una temperatura más alta a la que empieza a hervir que el etanol y ese es el caso, el punto de ebullición del agua es exactamente 100 grados Celsius, de hecho, el punto de ebullición del agua fue un punto de datos importante para establecer la escala Celsius, así que por definición es 100 grados Celsius, mientras que el punto de ebullición del etanol es aproximadamente 78 grados Celsius, por lo que hierve a una temperatura mucho más baja y eso es porque hay menos enlaces de hidrógeno para romper