Σχεδόν όλοι έχουν δει την ίδια ουσία σε στερεές, υγρές και αέριες καταστάσεις έως την ηλικία των πέντε ετών το αργότερο: Αυτή η ουσία είναι νερό. Κάτω από μια ορισμένη θερμοκρασία (0 ° C ή 32 ° F), το νερό υπάρχει σε "κατεψυγμένη" κατάσταση ως στερεό. Μεταξύ 0 ° C και 100 ° C (32 ° F έως 212 ° F), το νερό υπάρχει ως υγρό, και μετά το σημείο βρασμού του στους 100 ° C / 212 ° F, το νερό υπάρχει ως υδρατμός, ένα αέριο.
Άλλες ουσίες που μπορεί να πιστεύετε ότι υπάρχουν μόνο σε μια φυσική κατάσταση ή άλλη, όπως ένα κομμάτι μετάλλου, επίσης έχουν χαρακτηριστικά σημεία τήξης και βρασμού, τα οποία μπορεί να είναι αρκετά ακραία σε σχέση με τις καθημερινές θερμοκρασίες Γη.
ο τήξη και σημεία βρασμού των στοιχείων, όπως πολλά από τα φυσικά χαρακτηριστικά τους, εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τη θέση τους στον περιοδικό πίνακα των στοιχείων και επομένως από τον ατομικό τους αριθμό. Αλλά αυτή είναι μια χαλαρή σχέση και άλλες πληροφορίες που μπορείτε να συλλέξετε από τον περιοδικό πίνακα στοιχείων βοηθά στον προσδιορισμό του σημείου τήξης ενός δεδομένου στοιχείου.
Αλλαγές της κατάστασης στον κόσμο της φυσικής επιστήμης
Όταν ένα στερεό κινείται από μια πολύ κρύα θερμοκρασία σε μια θερμότερη, τα μόριά του παίρνουν σταδιακά περισσότερη κινητική ενέργεια. Όταν τα μόρια στο στερεό επιτυγχάνουν επαρκή μέση κινητική ενέργεια, η ουσία γίνεται α υγρό, όπου η ουσία είναι ελεύθερη να αλλάξει σχήμα σύμφωνα με τον περιέκτη της βαρύτητα. Το υγρό έχει λιώσει. (Το αντίθετο, από υγρό σε στερεό, ονομάζεται κατάψυξη.)
Στην υγρή κατάσταση, τα μόρια μπορούν να «γλιστρήσουν» το ένα δίπλα στο άλλο, και δεν είναι σταθερά στη θέση τους, αλλά δεν διαθέτουν την κινητική ενέργεια για να διαφύγουν στο περιβάλλον. Ωστόσο, όταν η θερμοκρασία γίνει αρκετά υψηλή, τα μόρια μπορούν να διαφύγουν και να απομακρυνθούν μακριά και η ουσία είναι τώρα ένα αέριο. Μόνο συγκρούσεις με τα τοιχώματα του δοχείου, εάν υπάρχουν, και μεταξύ τους περιορίζουν την κίνηση των μορίων αερίου.
Τι επηρεάζει το σημείο τήξης ενός στοιχείου ή ενός μορίου;
Τα περισσότερα στερεά λαμβάνουν μια μορφή σε μοριακό επίπεδο που ονομάζεται κρυσταλλικό στερεό, φτιαγμένο από μια επαναλαμβανόμενη διάταξη μορίων στερεωμένων στη θέση τους για να δημιουργήσουν ένα κρυσταλλικό πλέγμα. Οι κεντρικοί πυρήνες των εμπλεκόμενων ατόμων παραμένουν σε απόσταση σε μια σταθερή απόσταση σε γεωμετρικό σχέδιο, όπως ένας κύβος. Όταν προστίθεται επαρκής ενέργεια σε ένα ομοιόμορφο στερεό, αυτό ξεπερνά την ενέργεια που «κλειδώνει» τα άτομα στη θέση τους και είναι ελεύθερα να παίζουν.
Μια ποικιλία παραγόντων συμβάλλουν στα σημεία τήξης των μεμονωμένων στοιχείων, έτσι ώστε η θέση τους στον περιοδικό πίνακα να είναι μόνο ένας τραχύς οδηγός, και πρέπει να ληφθούν υπόψη και άλλα ζητήματα. Τελικά, θα πρέπει να συμβουλευτείτε έναν πίνακα όπως αυτός στον πόρο.
Ατομική ακτίνα και σημείο τήξης
Μπορείτε να ρωτήσετε εάν τα μεγαλύτερα άτομα έχουν εγγενώς υψηλότερα σημεία τήξης, είναι ίσως πιο δύσκολο να διαλυθούν λόγω περισσότερης ύλης σε αυτά. Στην πραγματικότητα, αυτή η τάση δεν παρατηρείται, καθώς επικρατούν άλλες πτυχές των μεμονωμένων στοιχείων.
Οι ατομικές ακτίνες των ατόμων τείνουν να αυξάνονται από τη μία σειρά στην άλλη, αλλά μειώνονται σε όλο το μήκος της σειράς. Τα σημεία τήξης, εν τω μεταξύ, αυξάνονται μεταξύ των σειρών σε ένα σημείο και μετά πέφτουν απότομα σε ορισμένα σημεία. Ο άνθρακας (ατομικός αριθμός 6) και το πυρίτιο (14) μπορούν να σχηματίσουν τέσσερις δεσμούς με σχετική ευκολία, αλλά τα άτομα που ανεβαίνουν στο τραπέζι δεν μπορούν, και ως εκ τούτου έχουν πολύ χαμηλότερα σημεία τήξης.
Υπάρχει τάση περιοδικού πίνακα σημείου βρασμού;
Υπάρχει μια τραχιά σχέση μεταξύ του ατομικού αριθμού και του σημείου βρασμού των στοιχείων επίσης, με το "άλματα" σε χαμηλότερα σημεία βρασμού μέσα σε σειρές ακολουθούμενη από μια αύξηση που συμβαίνει περίπου στο ίδιο μέρη. Ωστόσο, αξιοσημείωτα, τα σημεία βρασμού των ευγενών αερίων στη δεξιά στήλη (περίοδος 18) είναι μόλις υψηλότερα από τα σημεία τήξεως τους. Το νέον, για παράδειγμα, υπάρχει ως υγρό μόνο μεταξύ 25 ° C και 27 ° C!