Какви фактори влияят върху точката на топене?

Точката на топене е температурата, при която твърдото вещество се превръща в течност. На теория точката на топене на твърдото вещество е същата като точката на замръзване на течността - точката, в която тя се превръща в твърдо вещество. Например, ледът е твърда форма на вода, която се топи при 0 градуса по Целзий / 32 градуса по Фаренхайт и се променя в течна форма. Водата замръзва при същата температура и се превръща в лед. Трудно е да се нагреят твърдите вещества до температури над техните точки на топене, така че намирането на точката на топене е добър начин за идентифициране на веществото.

TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)

Молекулярният състав, силата на привличане и наличието на примеси могат да повлияят на точката на топене на веществата.

Състав на молекулите

Когато молекулите са плътно опаковани, веществото има по-висока точка на топене от веществото с молекули, които не се опаковат добре. Например, симетричните неопентанови молекули имат по-висока точка на топене от изопентановата, в която молекулите не се опаковат добре. Размерът на молекулата също влияе върху точката на топене. Когато другите фактори са равни, по-малките молекули се топят при по-ниски температури от по-големите молекули. Например, точката на топене на етанола е -114,1 градуса по Целзий / -173,4 градуса по Фаренхайт, докато точката на топене на по-голямата молекула етил целулоза е 151 градуса по Целзий / 303,8 градуса Фаренхайт.

instagram story viewer

Макромолекулите имат гигантски структури, съставени от множество неметални атоми, свързани към съседни атоми чрез ковалентни връзки. Веществата с гигантски ковалентни структури, като диамант, графит и силициев диоксид, имат изключително високи точки на топене, тъй като няколко силни ковалентни връзки трябва да се разкъсат, преди да могат да се стопят.

Сила на привличането

Силното привличане между молекулите води до по-висока точка на топене. Като цяло йонните съединения имат високи точки на топене, тъй като електростатичните сили, свързващи йоните - йон-йонното взаимодействие, са силни. В органичните съединения наличието на полярност, особено водородно свързване, обикновено води до по-висока точка на топене. Точките на топене на полярните вещества са по-високи от точките на топене на неполярните вещества с подобни размери. Например, точката на топене на йод монохлорид, който е полярен, е 27 градуса по Целзий / 80,6 градуса Фаренхайт, докато точката на топене на бром, неполярно вещество, е -7,2 градуса по Целзий / 19,04 градуса Фаренхайт.

Наличие на примеси

Нечистите твърди вещества се топят при по-ниски температури и могат също да се стопят в по-широк температурен диапазон, известен като понижаване на температурата на топене. Диапазонът на температурата на топене за чисти твърди вещества е тесен, обикновено само от 1 до 2 градуса по Целзий, известен като рязка точка на топене. Примесите причиняват структурни дефекти, които правят междумолекулните взаимодействия между молекулите по-лесни за преодоляване. Рязката точка на топене често е доказателство, че пробата е доста чиста, а широкият диапазон на топене е доказателство, че тя не е чиста. Например чистият органичен кристал има еднородни молекули, идеално опаковани заедно. Кристалите обаче са нечисти, когато се появят в смес от две различни органични молекули, тъй като не се вписват добре. Отнема повече топлина, за да се стопи чистата структура.

Teachs.ru
  • Дял
instagram viewer