Vad är vattnets fasövergångar?

En fasövergång är en förändring av ett ämnes tillstånd, och det innebär att det går från en fas till en annan.

Under en fasövergång inneträffar antingen en entoterm eller exoterm process, vilket innebär att bindningar antingen bryts eller nya bindningar uppstår.

Det vanligaste exemplet en fasövergång är vattnets, och det kommer vi diskutera i detta inlägget. Vatten har tre olika faser eller tillstånd:

• • Is (fast form)
• • Flytande (vatten)
• • Ånga (Gas)

Nedan kommer vi gå igenom det som kallas vattnets fasövergångar, vilket innebär att vattnet går från flytande till gasform. Eller att vattnet går från flytande form till fast form (is).

Vatten går från flytande till ånga

När temperaturen ökar och temperaturen når 100 °C kommer bindningarna mellan vattenmolekyler att brytas och ånga kommer att bildas, och detta är en endoterm process.

Temperatur är också ett mått för rörelseenergi och det som händer när temperaturen ökar är att vattenmolekylerna rör sig snabbare.

Som du ser på bilden nedan kommer vatten i flytande form aldrig gå över 100 °C (under normalt tryck). Även om detta är en förenkling, eftersom lite vattenånga även kommer att finnas vid längre temperaturer.

Det som gör att platån på 100 °C uppstår beror att alla vattenmolekyler inte har tillräckligt med rörelseenergi för att bryta bindningarna. Ett ämnes temperatur är nämligen bara ett genomsnittligt mått för rörelseenergin för alla molekyler. Alla molekyler kommer därför ännu inte ha tillräckligt med rörelseenergi även om vissa kommer ha det och därmed förångas.

Vatten går från flytande till is

När vattentemperaturen minskar 0 °C kommer starkare bindningarna mellan vattenmolekylerna skapas och is kommer att bildas, och detta kallas för en exoterm process.

När vatten går från sin flytande form till fast form (is) kommer vi ha samma platå som tidigare när vattnet når 0 °C. Detta beror ännu en gång att att temperatur endast är ett genomsnittligt mått på rörelseenergin.

När vattnet når 0 °C kommer det därför att finnas vissa vattenmolekyler som har mer energi en andra och för dessa kommer det ta längre tid att skapa starkare bindningar och bilda is.

Fasövergången för vatten mellan flytande och fast form kan du se på bilden nedan.