ما هي العوامل التي تؤثر على درجة الانصهار؟

نقطة الانصهار هي درجة الحرارة التي تتحول عندها المادة الصلبة إلى سائل. من الناحية النظرية ، فإن نقطة انصهار المادة الصلبة هي نفس درجة تجمد السائل - النقطة التي يتحول عندها إلى مادة صلبة. على سبيل المثال ، الجليد هو شكل صلب من الماء يذوب عند 0 درجة مئوية / 32 درجة فهرنهايت ويتغير إلى شكله السائل. يتجمد الماء عند نفس درجة الحرارة ويتحول إلى جليد. من الصعب تسخين المواد الصلبة إلى درجات حرارة أعلى من درجة انصهارها ، لذا فإن إيجاد نقطة الانصهار طريقة جيدة للتعرف على المادة.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

يمكن أن يؤثر التركيب الجزيئي وقوة الجذب ووجود الشوائب على درجة انصهار المواد.

عندما يتم تجميع الجزيئات معًا بإحكام ، يكون للمادة نقطة انصهار أعلى من المادة ذات الجزيئات التي لا تتراكم جيدًا. على سبيل المثال ، جزيئات النيوبنتان المتناظرة لها نقطة انصهار أعلى من الأيزوبنتان ، حيث لا تتراكم الجزيئات بشكل جيد. يؤثر الحجم الجزيئي أيضًا على نقطة الانصهار. عندما تتساوى العوامل الأخرى ، تذوب الجزيئات الأصغر في درجات حرارة أقل من الجزيئات الأكبر. على سبيل المثال ، درجة انصهار الإيثانول هي -114.1 درجة مئوية / -173.4 درجة فهرنهايت ، بينما درجة انصهار جزيء الإيثيل السليلوز الأكبر هي 151 درجة مئوية / 303.8 درجة فهرنهايت.

الجزيئات الكبيرة لها هياكل عملاقة تتكون من العديد من الذرات اللافلزية المرتبطة بالذرات المجاورة بواسطة روابط تساهمية. المواد ذات الهياكل التساهمية العملاقة ، مثل الماس والجرافيت والسيليكا ، لها نقاط انصهار عالية للغاية لأن العديد من الروابط التساهمية القوية يجب أن تنكسر قبل أن تذوب.

يؤدي التجاذب القوي بين الجزيئات إلى درجة انصهار أعلى. بشكل عام ، تحتوي المركبات الأيونية على نقاط انصهار عالية لأن القوى الكهروستاتيكية التي تربط الأيونات - تفاعل الأيونات - قوية. في المركبات العضوية ، يؤدي وجود القطبية ، وخاصة الرابطة الهيدروجينية ، إلى درجة انصهار أعلى. نقاط انصهار المواد القطبية أعلى من نقاط انصهار المواد غير القطبية ذات الأحجام المماثلة. على سبيل المثال ، تبلغ درجة انصهار أحادي كلوريد اليود ، وهو قطبي ، 27 درجة مئوية / 80.6 درجة فهرنهايت ، في حين أن درجة انصهار البروم ، وهو مادة غير قطبية ، هي -7.2 درجة مئوية / 19.04 درجة فهرنهايت.

تذوب المواد الصلبة غير النقية عند درجات حرارة منخفضة وقد تذوب أيضًا في نطاق درجة حرارة أوسع ، يُعرف باسم انخفاض نقطة الانصهار. نطاق نقطة الانصهار للمواد الصلبة النقية ضيق ، وعادة ما يكون من 1 إلى 2 درجة مئوية فقط ، والمعروف باسم نقطة الانصهار الحادة. تسبب الشوائب عيوبًا هيكلية تجعل التفاعلات الجزيئية بين الجزيئات أسهل للتغلب عليها. غالبًا ما تكون نقطة الانصهار الحادة دليلًا على أن العينة نقية إلى حد ما ، وأن نطاق الانصهار الواسع دليل على أنها ليست نقية. على سبيل المثال ، تحتوي البلورة العضوية النقية على جزيئات موحدة ومعبأة بشكل مثالي معًا. ومع ذلك ، فإن البلورات تكون غير نقية عندما تحدث في خليط من جزيئين عضويين مختلفين لأنها لا تتوافق معًا بشكل جيد. يتطلب الأمر مزيدًا من الحرارة لإذابة الهيكل النقي.