Smeltepunkt er den temperatur, ved hvilken et fast stof omdannes til en væske. I teorien er et faststofs smeltepunkt det samme som væskens frysepunkt - det punkt, hvor det bliver til et fast stof. For eksempel er is en fast form af vand, der smelter ved 0 grader Celsius / 32 grader Fahrenheit og skifter til dens flydende form. Vand fryser ved samme temperatur og bliver til is. Det er svært at opvarme faste stoffer til temperaturer over deres smeltepunkter, så det er en god måde at identificere et stof på at finde smeltepunktet.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Molekylær sammensætning, tiltrækningskraft og tilstedeværelse af urenheder kan alle påvirke stoffernes smeltepunkt.
Sammensætning af molekyler
Når molekyler pakkes tæt sammen, har et stof et højere smeltepunkt end et stof med molekyler, der ikke pakker godt. For eksempel har symmetriske neopentanmolekyler et højere smeltepunkt end isopentan, hvor molekyler ikke pakker godt. Molekylær størrelse påvirker også smeltepunktet. Når andre faktorer er ens, smelter mindre molekyler ved lavere temperaturer end større molekyler. For eksempel er ethanols smeltepunkt -114,1 grader Celsius / -173,4 grader Fahrenheit, mens smeltepunktet for det større ethylcellulosemolekyle er 151 grader Celsius / 303,8 grader Fahrenheit.
Makromolekyler har gigantiske strukturer, der består af mange ikke-metalatomer, der er forbundet med tilstødende atomer ved kovalente bindinger. Stoffer med kæmpe kovalente strukturer, såsom diamant, grafit og silica, har ekstremt høje smeltepunkter, fordi flere stærke kovalente bindinger skal brydes, før de kan smelte.
Tiltrækningskraft
En stærk tiltrækningskraft mellem molekyler resulterer i et højere smeltepunkt. Generelt har ioniske forbindelser høje smeltepunkter, fordi de elektrostatiske kræfter, der forbinder ionerne - ion-ion-interaktionen - er stærke. I organiske forbindelser fører tilstedeværelsen af polaritet, især hydrogenbinding, normalt til et højere smeltepunkt. Smeltepunkterne for polære stoffer er højere end smeltepunkterne for ikke-polære stoffer med lignende størrelser. For eksempel er smeltepunktet for iodmonochlorid, som er polært, 27 grader Celsius / 80,6 grader Fahrenheit, mens smeltepunktet for brom, et ikke-polært stof, er -7,2 grader Celsius / 19,04 grader Fahrenheit.
Tilstedeværelse af urenheder
Uren faste stoffer smelter ved lavere temperaturer og kan også smelte over et bredere temperaturinterval, kendt som smeltepunktdepression. Smeltepunktsområdet for rene faste stoffer er smalt, normalt kun 1 til 2 grader Celsius, kendt som et skarpt smeltepunkt. Urenheder forårsager strukturelle defekter, der gør det lettere at overvinde intermolekylære interaktioner mellem molekylerne. Et skarpt smeltepunkt er ofte bevis for, at en prøve er ret ren, og et bredt smelteområde er bevis for, at den ikke er ren. For eksempel har en ren organisk krystal ensartede molekyler, perfekt pakket sammen. Imidlertid er krystallerne urene, når de forekommer i en blanding af to forskellige organiske molekyler, fordi de ikke passer godt sammen. Det tager mere varme at smelte den rene struktur.
