11.11
Il est couramment observé que la glace fond régulièrement dans les conditions ambiantes, mais pas la neige carbonique;par contre, la neige carbonique passe directement à la phase gazeuse. Cette transition du solide au gaz sans passer par la phase liquide est connue sous le nom de sublimation. Généralement, les composés qui subliment présentent de faibles forces intermoléculaires à l'état solide.
Dans la neige carbonique ou le dioxyde de carbone solide, de faibles forces de dispersion existent entre les molécules de CO2. À pression atmosphérique, la neige carbonique reste un solide en dessous de 78, 5 Degrés Celsius. Cependant, à 78, 5 Degrés Celsius, les molécules de surface acquértent suffisamment d'énergie thermique pour vaincre complètement les forces attractives et transforment directement dans la phase vapeur.
C'est le point de sublimation de la neige carbonique. La quantité d'énergie nécessaire pour sublimer une mole d'un solide s'appelle sa chaleur molaire de sublimation ou son enthalpie molaire de sublimation. La sublimation étant un processus endothermique, sa valeur d'enthalpie est toujours positive.
L'inverse de la sublimation c'est-à-dire la transition directe de la vapeur au solide s'appelle déposition. Lorsque des molécules de gaz entrent en collision avec des surfaces solides plus froides, ils perdent de la chaleur. De multiples collisions entraînent une perte de chaleur importante, et les molécules se déposent finalement.
Puisque le dépôt implique une perte d'énergie, c'est un changement de phase exothermique avec une valeur d'enthalpie négative. Bien que l'enthalpie de dépôt soit négative, son ampleur est la même que l'enthalpie de sublimation. Lorsque la sublimation se produit dans un système ouvert, la plupart des molécules sublimées se dispersent dans l'air et ne reviennent pas.
Par conséquent, le taux de sublimation est supérieure à la vitesse de dépôt. Cependant, dans un système clos, un équilibre solide-vapeur est établi au point de sublimation du solide. La pression partielle exercée par le gaz en équilibre dynamique avec son solide s'appelle sa pression de vapeur.
Les solides qui se subliment ont des pressions de vapeur élevées. La glace sèche, par exemple, a une pression de vapeur aussi haut que 56, 5 Atmosphère à 20 Degrés Celsius. Cependant, comme la plupart des solides ont de faibles pressions de vapeur à des températures facilement accessibles, la sublimation n'est pas courante.
Certains solides peuvent passer directement à l'état gazeux, en contournant l'état liquide, par le biais d'un processus connu sous le nom de sublimati…
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