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Der Siedepunkt einer Flüssigkeit ist die Temperatur, bei der sie sich in Dampf verwandelt. Flüssigkeiten werden zu Dampf, wenn ihr Dampfdruck dem Druck der Umgebungsluft entspricht. Der Dampfdruck einer Flüssigkeit ist der Druck, den eine Flüssigkeit ausübt, wenn ihr flüssiger und ihr gasförmiger Zustand ein Gleichgewicht erreicht haben.
Druck
Die größte Determinante für den Siedepunkt einer Flüssigkeit ist der Umgebungsdruck. In einem offenen System ist der Außendruck höchstwahrscheinlich die Erdatmosphäre. Beispielsweise erreicht Wasser bei 100 Grad Celsius den normalen Luftdruck. Diese Maßnahme wird auf Meereshöhe getroffen, wo das volle Gewicht der Erdatmosphäre auf das Wasser drückt. Mit zunehmender Höhe kann das Wasser bei einer niedrigeren Temperatur sieden. Auf dem Gipfel des Mount Everest kocht das Wasser bei rund 72 Grad Celsius.
Intermolekulare Bindungen
Wenn wir andere Flüssigkeiten betrachten, helfen mehr Faktoren, den Siedepunkt zu bestimmen. Das Wichtigste unter ihnen ist die Stärke der Bindungen zwischen Molekülen. Zum Beispiel hat Ethylalkohol einen Siedepunkt von 78,5 Grad Celsius auf Meereshöhe. Es ist eine Flüssigkeit bei Raumtemperatur und die Bindungen zwischen seinen Molekülen sind vergleichsweise stark. Im Gegensatz dazu hat Methylether einen Siedepunkt von -25 Grad Celsius. Methylether ist bei Raumtemperatur und auf Meereshöhe ein Gas.
Gelöste Stoffe, Lösungsmittel und Lösungen
Ein wirksamer Weg, den Siedepunkt einer Flüssigkeit zu erhöhen, ist die Zugabe eines weiteren Bestandteils. Während Wasser auf Meereshöhe einen Siedepunkt von 100 Grad Celsius hat, kann sein Siedepunkt durch Zugabe eines gelösten Stoffes wie Salz erhöht werden. Ein Lösungsmittel ist jede Substanz, in der eine andere gelöst ist. Die gelöste Substanz wird gelöster Stoff genannt. Wenn ein gelöster Stoff in einem Lösungsmittel gelöst wird, entsteht eine Lösung. Eine Lösung siedet normalerweise an einem höheren Punkt als das reine Lösungsmittel.
Schlussfolgerungen
Der einfachste Weg, den Siedepunkt einer Flüssigkeit zu ändern, besteht darin, den Umgebungsdruck zu ändern. Die Verwendung eines geschlossenen Systems zur künstlichen Erhöhung dieses Drucks erhöht den Siedepunkt einer Flüssigkeit. Durch Verringern des Umgebungsdrucks, entweder durch Erhöhen oder künstliches Erzeugen eines Vakuums, wird der Siedepunkt derselben Flüssigkeit gesenkt. Der Siedepunkt hängt von der Stärke der Bindungen zwischen den Molekülen ab. Aus diesem Grund wird durch Zugabe eines gelösten Stoffs zur Flüssigkeit eine stärkere Bindung zwischen den Molekülen hergestellt, wodurch der Siedepunkt der Lösung erhöht wird, ohne den Druck zu erhöhen.