Flüchtige Stoffe – Verdampfen, Verdunsten, Sieden und Siedetemperatur

Ah, Chemikalien wie Nagellack und Farbe stehen nicht nur für einen besonderen Look, wir verbinden sie auch mit einem ganz speziellen GERUCH. Dasselbe gilt für Benzin und Essig. Aber warum breiten sich manche Gerüche so schnell aus? Und wie kommen sie überhaupt in die Luft? Das klären wir in diesem Video über "Flüchtige Stoffe". Wobei es auch um den Unterschied zwischen "Verdampfen, Sieden und Verdunsten" geht. Aber eins nach dem anderen: Was bedeutet "flüchtig" in der Chemie? Generell sind damit Stoffe gemeint, die keine feste Form behalten, sondern sich im Raum ausbreiten. Das trifft einerseits auf alle GASE zu, denn die sind ja bekanntermaßen nur schwer in Zaum zu halten. Andererseits werden aber auch Flüssigkeiten als flüchtig bezeichnet. Und das nicht nur, weil sie auseinanderfließen können, sondern weil sie VERDUNSTEN, also in den gasförmigen Zustand übergehen können. Das kennst du von Wasserpfützen auf der Straße: Niemand wischt sie auf und trotzdem sind sie irgendwann weg – sie VERFLÜCHTIGEN sich mit der Zeit. Andere Stoffe verdunsten sogar noch schneller als Wasser, zum Beispiel das zu Beginn angesprochene Benzin oder das "Aceton" im Nagellackentferner. So gelangen die gasförmig gewordenen Stoffe in unsere Nasen, was nicht immer angenehm ist. Aber eine Sache ist noch viel unangenehmer: Haben wir nicht gelernt, dass Wasser erst bei Einhundert Grad Celsius zu Wasserdampf wird? So heiß werden die Wasserpfützen auf der Straße ja wohl eindeutig nicht! Und auch Wäsche, die zum Trocknen draußen hängt, fängt doch nicht an zu sieden! Hier müssen wir unsere Begriffe ordnen: "Verdampfen" bezeichnet ganz allgemein den Übergang vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand. Das kann auf verschiedene Arten geschehen. Ganz schnell und brachial durch SIEDEN: Dabei wird der Stoff auf seine Siedetemperatur erhitzt, zum Beispiel Wasser auf einhundert Grad Celsius. Es wird also Energie in Form von WÄRME zugeführt, wodurch die Teilchen in starke Bewegung versetzt werden, aus dem Teilchenverbund der Flüssigkeit ausbrechen und in den gasförmigen Zustand übergehen. Oder eben ganz schleichend und sanft durch Verdunsten. Auch hier spielt die Bewegungsenergie der Teilchen die entscheidende Rolle. Denn auch bei Raumtemperatur, und sogar darunter, gibt es statistisch gesehen immer ein paar wenige Teilchen, deren Bewegungsenergie groß genug ist, um den Teilchenverbund der Flüssigkeit zu verlassen. An der Oberfläche der Flüssigkeit TUN sie das dann auch. In einem GESCHLOSSENEN Gefäß stellt sich ein Gleichgewicht zwischen Dampf und Flüssigkeit ein. In einem OFFENEN Behältnis – oder eben im Freien – sorgt der Luftzug dafür, dass die verdunsteten Teilchen weggetragen werden, wodurch weitere Teilchen aus der Flüssigkeit ihre Plätze einnehmen. Sonneneinstrahlung liefert außerdem zusätzliche Wärmeenergie, die in Bewegungsenergie umgewandelt werden kann. Deshalb verdunsten ALLE Flüssigkeiten mit der Zeit, und zwar umso schneller, je windiger und sonniger es ist. Chemikalien wie Nagellack und Farbe stehen nicht nur für einen besonderen Look, wir verbinden sie auch mit einem ganz speziellen GERUCH. Der zurückbleibenden Flüssigkeit wird also beim Verdunsten Wärme entzogen. Diese "Verdunstungskälte" macht den kühlenden Effekt beim Schwitzen aus – sofern der Schweiß nicht gleich abgewischt wird. Übrigens verdunsten nicht alle Flüssigkeiten gleich schnell, sind also nicht gleichermaßen "flüchtig". Wasser ist eher ein "schwer flüchtiger" Stoff, verglichen mit Aceton, Benzin oder auch Essigsäure, die "leicht flüchtig" sind, sich also deutlich schneller verflüchtigen. "Brom" und "Quecksilber" sind die einzigen elementaren Stoffe, die bei Raumtemperatur flüssig sind. Auch sie sind flüchtig, wobei ihre Dämpfe sogar ziemlich giftig sind. Eine kleine Besonderheit stellt das Element "Iod" dar. Es ist ein Feststoff, SUBLIMIERT allerdings sehr leicht, das heißt, es geht direkt vom festen in den GASFÖRMIGEN Zustand über. Da das schon bei Raumtemperatur geschieht, zählt es mit zu den flüchtigen Stoffen. Und damit sich bei DIR nichts verflüchtigt, fassen wir jetzt nochmal zusammen: Stoffe, die keine feste Form haben und sich im Raum ausbreiten, werden als "flüchtig" bezeichnet. Flüssigkeiten können sich "verflüchtigen", indem sie verdunsten. Beim Verdunsten entfernen sich einzelne Teilchen mit großer Bewegungsenergie von der Oberfläche der Flüssigkeit. Das findet bereits UNTERHALB der Siedetemperatur des Stoffes statt, wobei Luftzug und Sonneneinstrahlung den Prozess zusätzlich begünstigen. Der kühlende Effekt auf die zurückbleibende Flüssigkeit wird als "Verdunstungskälte" bezeichnet. Aber so kompliziert die Teilchenflucht auch ist, sie lässt sich relativ leicht im Zaum halten. Und damit SCHLIEẞEN wir dieses Thema.