Hvad måler den latente fordampningsvarme?

Den latente fordampningsvarme er den mængde varmeenergi, der skal tilsættes en væske ved kogepunktet for at fordampe den. Varmen kaldes latent, fordi den ikke opvarmer væsken. Det overvinder blot de intermolekylære kræfter, der findes i væsken og holder molekylerne sammen, og forhindrer dem i at undslippe som en gas. Når der tilsættes tilstrækkelig varmeenergi til væsken til at bryde de intermolekylære kræfter, er molekylerne frie til at forlade væskeoverfladen og blive damptilstand for det materiale, der opvarmes.

TL; DR (for lang; Læste ikke)

Den latente fordampningsvarme opvarmer ikke væsken, men bryder snarere intermolekylære bindinger for at tillade dannelse af materialets damptilstand. Væskemolekylerne er bundet af intermolekylære kræfter, der forhindrer dem i at blive en gas, når væsken når sit kogepunkt. Mængden af varmeenergi, der skal tilføjes for at bryde disse bindinger, er den latente fordampningsvarme.
Intermolekylære bindinger i væsker

En væskes molekyler kan opleve fire typer intermolekylære kræfter, der holder molekylerne sammen Disse kræfter, der danner bindinger i flydende molekyler, kaldes Van der Waals-kræfter efter den hollandske fysiker Johannes van der Waals, der udviklede en ligning af tilstand for væsker og gasser.

Polære molekyler har en lidt positiv ladning i den ene ende af molekylet og en lidt negativ ladning i den anden ende. De kaldes dipoler, og de kan danne flere typer intermolekylære bindinger. Dipoler, der inkluderer et hydrogenatom, kan danne brintbindinger. Neutrale molekyler kan blive midlertidige dipoler og opleve en styrke kaldet London-spredningskraften. At bryde disse bindinger kræver energi svarende til fordampningsvarmen.
Hydrogenbindinger

Hydrogenbindingen er en dipol-dipolbinding, der involverer et hydrogenatom. Hydrogenatomer danner især stærke bindinger, fordi brintatomet i et molekyle er en proton uden et indre skal af elektroner, hvilket tillader det positivt ladede proton at nærme sig en negativt ladet dipol tæt. Protonens elektrostatiske tiltrækningskraft til den negative dipol er relativt høj, og den resulterende binding er den stærkeste af de fire intermolekylære bindinger af en væske.
Dipole-Dipole Bonds

Når den positivt ladede ende af et polært molekylebindinger med den negativt ladede ende af et andet molekyle, er det en dipol-dipolbinding. Væsker, der består af dipolmolekyler, danner og bryder kontinuerligt dipol-dipolbindinger med flere molekyler. Disse bindinger er den næststærkeste af de fire typer.
Dipole-inducerede Dipol-bindinger

Når et dipolmolekyle nærmer sig et neutralt molekyle, bliver det neutrale molekyle let ladet på det punkt, der er tættest på dipolmolekylet. Positive dipoler inducerer en negativ ladning i det neutrale molekyle, mens negative dipoler inducerer en positiv ladning. De resulterende modsatte ladninger tiltrækker, og den svage binding, der oprettes, kaldes en dipolinduceret dipolbinding.
London Dispersion Forces

Når to neutrale molekyler bliver midlertidige dipoler, fordi deres elektroner tilfældigt er samlet på en side, kan de to molekyler danne en svag midlertidig elektrostatisk binding med den positive side af et molekyle, der tiltrækkes af den negative side af et andet molekyle. Disse kræfter kaldes London-spredningskræfter, og de udgør den svageste af de fire typer af intermolekylære bindinger af en væske.
Bonds and Vaporization of Heat -

Når en væske har mange stærke bindinger, har molekylerne en tendens til forblive sammen, og den latente fordampningsvarme er forhøjet. Vand har for eksempel dipolmolekyler med oxygenatomet negativt ladet og brintatomerne positivt ladet. Molekylerne danner stærke hydrogenbindinger, og vand har en tilsvarende høj latent fordampningsvarme. Når der ikke er nogen stærke bindinger, kan opvarmning af en væske let frigøre molekylerne til at danne en gas, og den latente fordampningsvarme er lav.