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Phasenumwandlung

Sieden

Abb.1
Der Siedevorgang

Erhöht man die Temperatur einer Flüssigkeit so weit, dass der Dampfdruck Atmosphärendruck erreicht (101,3 kPa), beginnt die Flüssigkeit zu sieden. Im Inneren der Flüssigkeit bilden sich gegen den Außendruck Dampfblasen, die die Flüssigkeit verlassen. Verdunsten findet hingegen nur an der Flüssigkeitsoberfläche statt.

Die Bildung von Gasbläschen und damit einer neuen Phase im Inneren einer Flüssigkeit erfolgt nicht spontan sondern ist meist gehemmt (Siedeverzug) und kann durch das Vorhandensein von Phasenkeimen erleichtert werden. Man beobachtet die spontane Bildung der Gasblasen bevorzugt an Wandrauigkeiten oder Staubteilchen. Im Labor sorgt man durch Einbringen von Siedestäben oder Siedesteinchen (poröses keramisches Material) oder durch Verwendung von Siedekapillaren bereits für das Vorliegen der Gasphase und damit für gleichmäßiges Sieden. 1)

Fortgesetztes Sieden ist nur bei Abtransport des Dampfes, das heißt in offenen Gefäßen oder bei Anlegen einer Vakuumpumpe möglich. Flüssige Reinstoffe besitzen konstante (jedoch druckabhängige) Siedepunkte. Siedepunkt und Dampfdruck hängen von den zwischenmolekularen Kräften ab. Wasser siedet zum Beispiel wegen der Ausbildung starker Wasserstoffbrücken zwischen benachbarten Molekülen (...H-O-H...O u.a.) besonders hoch.

Tab.1
Siedepunkte ausgewählter Stoffe bei 101,3 kPa
DiethyletherEthanolWasser
34,6 °C 78,4 °C100 °C

Übungsaufgaben

1)Entsprechendes gilt für die Kristallisation, hier kann eine Hemmung durch Impfkristalle aufgehoben werden.
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