PENGUAPAN KIMIAWI: TERDIRI DARI APA, APLIKASI DAN CONTOH - KIMIA - 2025

The penguapan kimia adalah proses dimana molekul dipisahkan dari permukaan cairan dan melewati keadaan gas. Ini adalah proses yang menyerap energi, dan oleh karena itu, bersifat endotermik. Molekul di dekat permukaan cairan meningkatkan energi kinetiknya untuk menguap.

Sebagai hasil dari peningkatan energi ini, gaya kohesi antarmolekul atau tarikan antara molekul-molekul ini melemah dan keluar dari fase cair ke fase gas. Karena tidak ada batasan di mana molekul gas berputar untuk menembus cairan lagi, semua ini akhirnya menguap sepenuhnya.

Vidralta, dari Wikimedia Commons

Tidak seperti mendidih, penguapan dapat terjadi pada suhu berapa pun sebelum cairan mendidih. Fenomena ini kemudian menjadi alasan mengapa Anda dapat melihat uap air yang berasal dari hutan, yang ketika bersentuhan dengan udara dingin, mengembunkan tetesan mikro air sehingga menghasilkan warna putih.

Kondensasi adalah proses kebalikan yang mungkin atau mungkin tidak membentuk keseimbangan dengan penguapan yang terjadi dalam cairan.

Ada faktor-faktor yang mempengaruhi penguapan, seperti: kecepatan proses atau jumlah molekul yang dapat menguap dari suatu cairan; sifat atau jenis cairan; suhu di mana cairan terpapar, atau jika di dalam wadah tertutup atau terbuka yang terpapar ke lingkungan.

Contoh lain penguapan kimiawi terjadi di tubuh kita: saat kita berkeringat, sebagian cairan di keringat menguap. Penguapan keringat meninggalkan rasa dingin pada tubuh akibat pendinginan yang menguap.

Apakah penguapan itu?

Sumber: Pixabay

Ini terdiri dari kapasitas atau sifat molekul yang terletak di permukaan cairan untuk berubah menjadi uap. Dari sudut pandang termodinamika, penyerapan energi diperlukan untuk terjadinya penguapan.

Penguapan adalah proses yang terjadi pada molekul yang berada pada tingkat permukaan bebas cairan. Kondisi energetik dari molekul yang menyusun cairan sangat penting untuk terjadinya perubahan dari cair ke gas.

Energi kinetik atau energi yang merupakan produk dari pergerakan partikel suatu benda, adalah maksimum dalam bentuk gas.

Kekuatan kohesi

Agar molekul-molekul ini keluar dari fase cair, mereka harus meningkatkan energi kinetiknya agar dapat menguap. Dengan peningkatan energi kinetik, gaya kohesi molekul di dekat permukaan cairan berkurang.

Gaya kohesi adalah gaya yang menggunakan tarikan molekul, yang membantu menyatukan molekul. Penguapan membutuhkan kontribusi energi yang disediakan oleh partikel media sekitarnya untuk mengurangi gaya ini.

Proses penguapan terbalik disebut kondensasi: molekul yang berada dalam bentuk gas kembali ke fase cair. Ini terjadi ketika molekul dalam bentuk gas bertabrakan dengan permukaan cairan dan terperangkap di dalam cairan lagi.

Baik penguapan, viskositas, tegangan permukaan, di antara sifat kimia lainnya, berbeda untuk masing-masing cairan. Penguapan kimiawi adalah proses yang bergantung pada jenis cairan di antara faktor-faktor lain yang akan dijelaskan di bagian selanjutnya.

Faktor-faktor yang terlibat dalam penguapan kimiawi

Ada banyak faktor yang mempengaruhi proses penguapan, yang mendukung atau menghambat proses ini. Ada jenis cairan, suhu, keberadaan aliran udara, kelembapan, dan banyak faktor lainnya.

Itu

Setiap jenis cairan akan memiliki gaya kohesif atau daya tarik tersendiri yang ada di antara molekul penyusunnya. Dalam cairan berminyak seperti minyak, penguapan umumnya terjadi pada tingkat yang lebih rendah daripada cairan berair tersebut.

Misalnya, dalam air gaya kohesi ditunjukkan oleh ikatan hidrogen yang terbentuk di antara molekulnya. Atom H dan O yang membentuk molekul air diikat oleh ikatan kovalen polar.

Oksigen lebih elektronegatif daripada hidrogen, yang memudahkan molekul air untuk berikatan dengan molekul lain.

Suhu

Suhu merupakan faktor yang mempengaruhi energi kinetik dari molekul pembentuk cairan dan gas. Ada energi kinetik minimum yang dibutuhkan molekul untuk keluar dari permukaan cairan.

Pada suhu rendah, porsi molekul dalam cairan yang memiliki energi kinetik yang cukup untuk menguap menjadi kecil. Artinya, pada suhu rendah penguapan cairan akan lebih sedikit; dan oleh karena itu, penguapan akan lebih lambat.

Sebaliknya, penguapan akan meningkat seiring dengan peningkatan suhu. Dengan meningkatnya suhu, proporsi molekul dalam cairan yang memperoleh energi kinetik yang diperlukan untuk menguap juga akan meningkat.

Wadah tertutup atau terbuka

Penguapan kimiawi akan berbeda tergantung pada apakah wadah tempat cairan berada tertutup atau terbuka yang terpapar udara.

Jika cairan berada dalam wadah tertutup, molekul yang menguap dengan cepat kembali ke cairan; yaitu, mereka memadat ketika bertabrakan dengan batas fisik, seperti dinding atau penutup.

Kesetimbangan dinamis dibuat dalam wadah tertutup ini antara proses penguapan yang dialami cairan dengan kondensasi.

Jika wadahnya terbuka, cairan tersebut dapat menguap terus menerus bahkan hingga seluruhnya tergantung waktu terpapar udara. Dalam wadah terbuka tidak ada peluang untuk keseimbangan antara evaporasi dan kondensasi.

Ketika wadah terbuka, cairan tersebut terkena lingkungan yang memfasilitasi difusi molekul yang menguap. Selanjutnya, arus udara menggantikan molekul yang menguap, menggantikannya dengan gas lain (kebanyakan nitrogen dan oksigen).

Konsentrasi molekul yang menguap

Konsentrasi yang ada dalam fase gas dari molekul yang menguap juga menentukan. Proses penguapan ini akan berkurang bila ada konsentrasi zat penguapan yang tinggi di udara atau lingkungan.

Juga bila terdapat konsentrasi tinggi dari berbagai zat yang diuapkan di udara, laju penguapan dari zat lainnya akan menurun.

Konsentrasi zat yang menguap ini terjadi terutama dalam kasus di mana tidak ada sirkulasi udara yang memadai.

Tekanan dan luas permukaan cairan

Jika ada lebih sedikit tekanan pada molekul di permukaan cairan, penguapan molekul ini akan lebih disukai. Semakin luas luas permukaan cairan yang terpapar udara maka akan semakin cepat terjadi penguapan.

Aplikasi

Pendinginan evaporatif

Sudah jelas bahwa hanya molekul cairan yang meningkatkan energi kinetiknya yang mengubah fasa cairnya menjadi gas . Bersamaan dengan itu, pada molekul cairan yang tidak lepas, terjadi penurunan energi kinetik dengan penurunan suhu.

Temperatur cairan yang masih disimpan dalam fase ini turun, menjadi dingin; Proses ini disebut pendinginan evaporatif. Fenomena ini menjelaskan mengapa cairan tanpa menguap saat mendingin dapat menyerap panas dari lingkungan sekitarnya.

Seperti disebutkan di atas, proses ini memungkinkan kita untuk mengatur suhu tubuh kita. Juga proses pendinginan evaporatif ini digunakan untuk pendinginan lingkungan melalui penggunaan pendingin evaporatif.

Pengeringan bahan

-Evaporasi pada tingkat industri digunakan untuk mengeringkan berbagai bahan yang terbuat dari kain, kertas, kayu, dan lain-lain.

Proses penguapan juga berfungsi untuk memisahkan zat terlarut seperti garam, mineral, antara zat terlarut lainnya dari larutan cair.

-Evaporasi Digunakan untuk mengeringkan benda, sampel.

-Memungkinkan pemulihan banyak zat atau bahan kimia.

Pengeringan zat

Proses ini penting untuk pengeringan zat di sejumlah besar laboratorium biomedis dan penelitian pada umumnya.

Ada evaporator sentrifugal dan rotari yang digunakan untuk memaksimalkan pembuangan pelarut dari banyak zat sekaligus. Dalam perangkat atau peralatan khusus ini, sampel dipekatkan dan perlahan-lahan dikosongkan untuk proses penguapan.

Contoh

-Contoh penguapan kimiawi yang terjadi di tubuh manusia saat proses berkeringat terjadi. Saat berkeringat, keringat menguap, tubuh cenderung mendingin dan terjadi penurunan suhu tubuh.

Proses penguapan keringat dan pendinginan tubuh selanjutnya berkontribusi pada pengaturan suhu tubuh.

-Pengeringan pakaian juga dilakukan berkat proses penguapan air. Pakaian ditata sedemikian rupa sehingga arus udara menggantikan molekul gas dan dengan demikian terjadi lebih banyak penguapan. Suhu atau panas lingkungan dan tekanan atmosfer juga berpengaruh di sini.

-Dalam pembuatan produk kering beku yang disimpan dan dijual kering, seperti susu bubuk, obat-obatan, antara lain terjadi penguapan. Namun penguapan ini dilakukan dalam kondisi vakum dan bukan karena peningkatan suhu.

Contoh lainnya.

Referensi

1. Kimia LibreTexts. (20 Mei 2018). Penguapan dan Kondensasi. Diperoleh dari: chem.libretexts.org
2. Jimenez, V. dan Macarulla, J. (1984). Fisikokimia Fisiologis. (6 ^ta. Ed). Madrid: Interamericana
3. Whitten, K., Davis, R., Peck M. dan Stanley, G. (2008). Kimia. (8 ^ava. Ed). CENGAGE Belajar: Meksiko.
4. Wikipedia. (2018). Penguapan. Diperoleh dari: https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation
5. Fennel J. (2018). Apa itu Penguapan? - Definisi & Contoh. Belajar. Diperoleh dari: study.com
6. Malesky, Mallory. (16 April 2018). Contoh Penguapan dan Distilasi. Sciencing. Diperoleh dari: sciencing.com