EVAPORAZIONE CHIMICA: IN COSA CONSISTE, APPLICAZIONI ED ESEMPI - CHIMICA - 2026

L' evaporazione chimica è il processo mediante il quale le molecole vengono separate da una superficie liquida e passando allo stato gassoso. È un processo che assorbe energia e quindi è endotermico. Le molecole vicino alla superficie del liquido aumentano la loro energia cinetica per evaporare.

Come risultato di questo aumento di energia, le forze intermolecolari di coesione o attrazione tra queste molecole si indeboliscono e sfuggono dalla fase liquida alla fase gassosa. Non essendoci confine dove le molecole gassose ruotano per penetrare nuovamente nel liquido, tutto questo finisce per evaporare completamente.

Vidralta, da Wikimedia Commons

A differenza dell'ebollizione, l'evaporazione può avvenire a qualsiasi temperatura prima che il liquido bolle. Questo fenomeno è poi il motivo per cui si possono vedere i vapori d'acqua emanare dalle foreste, che a contatto con l'aria fredda, condensa micro gocce d'acqua conferendo loro un colore bianco.

La condensazione è un processo inverso che può o meno stabilire un equilibrio con l'evaporazione che si verifica nel liquido.

Ci sono fattori che influenzano l'evaporazione, come: la velocità del processo o la quantità di molecole che possono evaporare da un liquido; la natura o il tipo del liquido; la temperatura a cui è esposto il liquido o se si trova in un contenitore chiuso o aperto esposto all'ambiente.

Un altro esempio di evaporazione chimica si verifica nel nostro corpo: quando sudiamo, parte del liquido contenuto nel sudore evapora. L'evaporazione del sudore lascia una sensazione di freddo nel corpo grazie al raffreddamento evaporativo.

Cos'è l'evaporazione?

Fonte: Pixabay

Consiste nella capacità o proprietà delle molecole situate sulla superficie di un liquido di trasformarsi in vapore. Da un punto di vista termodinamico, l'assorbimento di energia è necessario affinché avvenga l'evaporazione.

L'evaporazione è un processo che avviene nelle molecole che si trovano a livello della superficie libera del liquido. La condizione energetica delle molecole che compongono il liquido è fondamentale affinché avvenga il passaggio dallo stato liquido a quello gassoso.

L'energia cinetica o energia che è il prodotto del movimento delle particelle di un corpo, è massima allo stato gassoso.

Forze di coesione

Affinché queste molecole escano dalla fase liquida, devono aumentare la loro energia cinetica in modo che possano evaporare. Con l'aumento dell'energia cinetica, la forza di coesione delle molecole vicino alla superficie del liquido diminuisce.

La forza di coesione è quella che esercita attrazione molecolare, che aiuta a tenere insieme le molecole. L'evaporazione richiede un contributo di energia fornita dalle particelle del mezzo circostante per ridurre questa forza.

Il processo inverso di evaporazione è chiamato condensazione: le molecole che si trovano allo stato gassoso ritornano alla fase liquida. Si verifica quando le molecole allo stato gassoso entrano in collisione con la superficie del liquido e rimangono di nuovo intrappolate nel liquido.

Sia l'evaporazione, la viscosità, la tensione superficiale, tra le altre proprietà chimiche, sono diverse per ciascuno dei liquidi. L'evaporazione chimica è un processo che dipenderà dal tipo di liquido tra gli altri fattori descritti in dettaglio nella sezione successiva.

Fattori coinvolti nell'evaporazione chimica

Numerosi sono i fattori che influenzano il processo di evaporazione, favorendo o inibendo questo processo. C'è il tipo di liquido, la temperatura, la presenza di correnti d'aria, l'umidità, tra molti altri fattori.

Il

Ogni tipo di liquido avrà la sua forza coesiva o attrattiva che esiste tra le molecole che lo compongono. In fluidi oleosi come l'olio, l'evaporazione si verifica generalmente in misura minore rispetto a quei liquidi acquosi.

Ad esempio, in acqua le forze di coesione sono rappresentate dai legami idrogeno che si stabiliscono tra le sue molecole. Gli atomi H e O che compongono una molecola d'acqua sono tenuti insieme da legami covalenti polari.

L'ossigeno è più elettronegativo dell'idrogeno, il che rende più facile per una molecola d'acqua il legame idrogeno con altre molecole.

Temperatura

La temperatura è un fattore che influenza l'energia cinetica delle molecole che stanno formando liquidi e gas. È necessaria un'energia cinetica minima per la fuga delle molecole dalla superficie del liquido.

A bassa temperatura, la porzione di molecole nel liquido che hanno energia cinetica sufficiente per evaporare è piccola. Cioè a bassa temperatura l'evaporazione del liquido sarà minore; e quindi l'evaporazione sarà più lenta.

Piuttosto, l'evaporazione aumenterà all'aumentare della temperatura. Con l'aumentare della temperatura, aumenterà anche la proporzione di molecole nel liquido che acquisiscono l'energia cinetica necessaria per evaporare.

Contenitore chiuso o aperto

L'evaporazione chimica sarà diversa a seconda che il contenitore in cui si trova il liquido sia chiuso o aperto esposto all'aria.

Se il liquido si trova in un contenitore chiuso, le molecole evaporanti ritornano rapidamente al liquido; cioè, si condensano quando entrano in collisione con un confine fisico, come un muro o un coperchio.

In questo contenitore chiuso si stabilisce un equilibrio dinamico tra il processo di evaporazione che il liquido subisce e quello di condensazione.

Se il contenitore è aperto, il liquido può evaporare in modo continuo anche nella sua interezza a seconda del tempo di esposizione all'aria. In un contenitore aperto non è possibile stabilire un equilibrio tra evaporazione e condensa.

Quando il contenitore è aperto, il liquido è esposto ad un ambiente che facilita la diffusione delle molecole evaporate. Inoltre, le correnti d'aria spostano le molecole evaporate, sostituendole con altri gas (principalmente azoto e ossigeno).

Concentrazione di molecole evaporate

Decisiva è anche la concentrazione che esiste nella fase gassosa delle molecole evaporanti. Questo processo di evaporazione diminuirà quando c'è un'alta concentrazione della sostanza evaporante nell'aria o nell'ambiente.

Anche quando c'è un'alta concentrazione di diverse sostanze evaporate nell'aria, la velocità di evaporazione di qualsiasi altra sostanza diminuisce.

Questa concentrazione di sostanze evaporate si verifica principalmente in quei casi in cui non è previsto un adeguato ricircolo dell'aria.

Pressione e area superficiale del liquido

Se c'è meno pressione sulle molecole sulla superficie del liquido, l'evaporazione di queste molecole sarà più favorita. Più ampia è la superficie del liquido esposto all'aria, più rapida sarà l'evaporazione.

applicazioni

Raffreddamento evaporativo

È già chiaro che solo le molecole liquide che aumentano la loro energia cinetica cambiano la loro fase liquida in quella gassosa . Contemporaneamente, nelle molecole del liquido che non sfuggono, si ha una diminuzione dell'energia cinetica con una diminuzione della temperatura.

La temperatura del liquido che si conserva ancora in questa fase si abbassa, si raffredda; Questo processo è chiamato raffreddamento evaporativo. Questo fenomeno spiega perché il liquido senza evaporare quando si raffredda può assorbire calore dall'ambiente che lo circonda.

Come accennato in precedenza, questo processo ci consente di regolare la temperatura corporea del nostro corpo. Anche questo processo di raffrescamento evaporativo viene utilizzato per il raffrescamento di ambienti mediante l'utilizzo di raffrescatori evaporativi.

Essiccazione dei materiali

-L'evaporazione a livello industriale viene utilizzata per asciugare vari materiali realizzati con stoffa, carta, legno, tra gli altri.

-Il processo di evaporazione serve anche a separare soluti come sali, minerali, tra gli altri soluti dalle soluzioni liquide.

-L'evaporazione viene utilizzata per asciugare oggetti, campioni.

-Permette il recupero di molte sostanze o prodotti chimici.

Essiccazione di sostanze

Questo processo è essenziale per l'essiccazione delle sostanze in un gran numero di laboratori biomedici e di ricerca in generale.

Esistono evaporatori centrifughi e rotanti che vengono utilizzati per massimizzare la rimozione del solvente da più sostanze contemporaneamente. In questi dispositivi o apparecchiature speciali, i campioni vengono concentrati e sottoposti lentamente a vuoto al processo di evaporazione.

Esempi

-Un esempio di evaporazione chimica si verifica nel corpo umano quando si verifica il processo di sudorazione. Quando si suda, il sudore evapora, il corpo tende a raffreddarsi e c'è una diminuzione della temperatura corporea.

Questo processo di evaporazione del sudore e successivo raffreddamento del corpo, contribuisce alla regolazione della temperatura corporea.

-L'asciugatura dei vestiti viene effettuata anche grazie al processo di evaporazione dell'acqua. I vestiti sono disposti in modo che la corrente d'aria sposti le molecole di gas e quindi vi sia una maggiore evaporazione. Anche la temperatura o il calore dell'ambiente e la pressione atmosferica influiscono qui.

-Nella produzione di prodotti liofilizzati che vengono conservati e venduti asciutti, come latte in polvere, medicinali, tra gli altri, si verifica anche l'evaporazione. Tuttavia, questa evaporazione viene effettuata sotto vuoto e non a causa di un aumento della temperatura.

Altri esempi.

Riferimenti

1. Chemistry LibreTexts. (20 maggio 2018). Evaporazione e condensa. Recupero da: chem.libretexts.org
2. Jimenez, V. e Macarulla, J. (1984). Fisicochimica fisiologica. (6 ^ta. Ed). Madrid: Interamericana
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5. Finocchio J. (2018). Cos'è l'evaporazione? - Definizione ed esempi. Studia. Estratto da: study.com
6. Malesky, Mallory. (16 aprile 2018). Esempi di evaporazione e distillazione. Sciencing. Estratto da: sciencing.com