Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Hoe kunnen stoffen vloeibaar worden onder een bepaalde druk?

1.2K
erotisi
2 jaar geleden
Aan wat voor stoffen denk je? Hout glas plastic zal niet vloeibaar worden onder druk omdat die reeds in de laatste fase zitten.
Thecis
2 jaar geleden
@Erotise
Wat bedoel je met "de laatste fase"?
erotisi
2 jaar geleden
Vanuit druk gezien is vaste stof bij verhoging druk de laatste normale fase. Ik laat hierbij dus neutronen sterretjes ed buiten beschouwing.
Thecis
2 jaar geleden
@erotisi
We kunnen hiervoor gewoon naar de aarde kijken. Sterker nog, we kunnen gewoon naar water kijken:
https://nl.wikipedia.org/wiki/Fasediagram#/media/Bestand:Phasendiagramme.svg
Het onderste fasediagram is water. Bij normale temperatuur zie je dat als je de druk verhoogt, dat water helemaal niet vast gaat worden. Dus die vaste stof is helemaal niet de laatste fase. Was het maar zo gemakkelijk. Het is altijd een samenhang van temperatuur en druk die bepaalt in welke fase je stof zit. Alleen naar druk kijken, zorgt voor een incompleet beeld en verkeerde aannames.
Thecis
2 jaar geleden
Toevoeging hierop, als je iets onder nul zit bij water en standaard druk, dan wordt het ijs. Ga je de druk verhogen (en je houdt de temperatuur constant), dan zie je in het fase diagram dat het ijs rond de 200 bar weer vloeibaar wordt, het wordt weer water.
Dus zoals ik al zei, je kan er niet van spreken dat onder druk een vaste stof de laatste fase is. Het is een combinatie van druk en temperatuur en hoe het zich gedraagt verschilt per stof. Vandaar dat men fasediagrammen heeft.
erotisi
2 jaar geleden
Water blijkt wel een uitzondering tezijn op de standaard fase diagram.
Thecis
2 jaar geleden
@Erotisi
Water is een uitzondering vanwege de H-bruggen die het kan vormen. Het toont alleen wel aan dat je niet kan stellen dat de vaste fase de laatste fase is. Zeker omdat je het over organische verbindingen hebt die eerder ontleden (of verbranden) dan een faseovergang gaan krijgen.
Een standaard fase diagram is (zoals het zegt) een standaard. Het is een algemeen principe. Geen enkele stof is standaard en zal er anders uitzien dan het standaard fasediagram. De uitspraak klopt gewoon niet.
erotisi
2 jaar geleden
OK zijn er nog meer stoffen die na vast te zijn geweest vloeibaar of gas worden door enkel drukverhoging?
erotisi
2 jaar geleden
Stel je neemt glas. Bij hogere druk breekt het in stukjes. Stel je verhoogd de druk opdie stukjes nogmaals etc etc. Kun je dan uiteindelijk ook weer vloeibaar of zelfs gasvormig 'glas' krijgen?

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Antwoorden (1)

Op moleculair niveau heb je een aantal fases waarin een stof zich kan bevinden.
vast: de moleculen zitten in een soort raster gerankschikt
vloeibaar: de moleculen kunnen zich tamelijk vrij bewegen, maar zitten nog wel met z'n allen bij elkaar.
gasfase: moleculen kunnen zich volledig vrij bewegen, ook t.o.v. elkaar.

Gemakkelijk gezegd (en een beetje onjuist daardoor), het is voornamelijk de afstand tot elkaar die bepaald in welke fase een stof zich bevindt (de afstand is ook een mate voor de energie die de moleculen hebben wat vaak weer een mate is voor de temperatuur van het systeem).

Als je nu een stof in de gasfase gaat samen persen, gaan de moleculen steeds dichter op elkaar. Op een gegeven moment worden de omstandigheden zodanig dat iets vloeibaar wordt.

Dit hangt wel af van welke stof het is. Om dit te kunnen bepalen, heeft men wat veel stoffen gewoon geprobeerd wat een stof onder verschillende omstandigheden doet. Als je dit grafisch weergeeft, heb je een fasediagram:
https://nl.wikipedia.org/wiki/Fasediagram#/media/Bestand:Phasendiagramme.svg

Hierin kan je zien bij welke druk en bij welke temperatuur een stof overgaat naar bijvoorbeeld de vloeibare fase.

Een leuk voorbeeld hiervan is koolstofdioxide.
https://www.researchgate.net/figure/A-phase-diagram-for-CO2_fig1_267328310

Als je hier kijkt bij 1 bar, 293 K (oftewel, standaarddruk, kamertemperatuur (20°C wordt beschouwd als KT) zie je dat CO2 gasvormig is. Om CO2 vloeibaar te hebben, moet je de druk verhogen tot ca 15 bar. In het plaatje is dit aangegeven als pipeline inlet.
Heb je vast CO2 (-78°C, ca 195K) dan zie je als dit opwarmt dat het zeer kort een vloeibare fase heeft. In de praktijk zie je de vloeistof niet, dan sublimeert CO2, oftewel vanuit de vaste fase direct naar de gasfase.

Dus hoe kunnen stoffen vloeibaar worden onder bepaalde druk? Dat komt (dus simpel gezegd) door de afstand tussen de moleculen te verkleinen (het samenpersen). Dat verschilt per stof en de omstandigheden om te kijken bij welke druk (en temperatuur) een stof vloeibaar wordt, kan je nakijken in een fasediagram.
(Lees meer...)
Thecis
2 jaar geleden

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 5000
Gekozen afbeelding