Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν το σημείο τήξης;

Σημείο τήξεως είναι η θερμοκρασία στην οποία ένα στερεό μετατρέπεται σε υγρό. Θεωρητικά, το σημείο τήξης ενός στερεού είναι το ίδιο με το σημείο πήξης του υγρού - το σημείο στο οποίο μετατρέπεται σε στερεό. Για παράδειγμα, ο πάγος είναι μια στερεή μορφή νερού που λιώνει στους 0 βαθμούς Κελσίου / 32 βαθμούς Φαρενάιτ και αλλάζει στην υγρή του μορφή. Το νερό παγώνει στην ίδια θερμοκρασία και μετατρέπεται σε πάγο. Είναι δύσκολο να θερμάνετε στερεά σε θερμοκρασίες πάνω από τα σημεία τήξης τους, οπότε η εύρεση του σημείου τήξης είναι ένας καλός τρόπος για να προσδιορίσετε μια ουσία.

TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)

Η μοριακή σύνθεση, η δύναμη έλξης και η παρουσία ακαθαρσιών μπορούν όλα να επηρεάσουν το σημείο τήξης των ουσιών.

Σύνθεση Μορίων

Όταν τα μόρια συσκευάζονται στενά μαζί, μια ουσία έχει υψηλότερο σημείο τήξης από μια ουσία με μόρια που δεν συσκευάζονται καλά. Για παράδειγμα, τα συμμετρικά μόρια νεοπεντανίου έχουν υψηλότερο σημείο τήξης από το ισοπεντάνιο, στο οποίο τα μόρια δεν συσκευάζονται καλά. Το μοριακό μέγεθος επηρεάζει επίσης το σημείο τήξης. Όταν άλλοι παράγοντες είναι ίσοι, μικρότερα μόρια τήκονται σε χαμηλότερες θερμοκρασίες από τα μεγαλύτερα μόρια. Για παράδειγμα, το σημείο τήξης της αιθανόλης είναι -114,1 βαθμοί Κελσίου / -173,4 βαθμοί Φαρενάιτ, ενώ το σημείο τήξης του μεγαλύτερου μορίου αιθυλοκυτταρίνης είναι 151 βαθμοί Κελσίου / 303,8 μοίρες Θερμόμετρο Φαρενάιτ.

instagram story viewer

Τα μακρομόρια έχουν γιγαντιαίες δομές που αποτελούνται από πολλά μη μεταλλικά άτομα που συνδέονται με γειτονικά άτομα με ομοιοπολικούς δεσμούς. Ουσίες με γιγάντιες ομοιοπολικές δομές, όπως διαμάντι, γραφίτης και σίλικα, έχουν εξαιρετικά υψηλά σημεία τήξης, διότι αρκετοί ισχυροί ομοιοπολικοί δεσμοί πρέπει να σπάσουν προτού να λιώσουν.

Δύναμη έλξης

Η ισχυρή έλξη μεταξύ των μορίων οδηγεί σε υψηλότερο σημείο τήξης. Γενικά, οι ιοντικές ενώσεις έχουν υψηλά σημεία τήξης επειδή οι ηλεκτροστατικές δυνάμεις που συνδέουν τα ιόντα - η αλληλεπίδραση ιόντων-ιόντων - είναι ισχυρές. Στις οργανικές ενώσεις, η παρουσία πολικότητας, ειδικά η σύνδεση υδρογόνου, οδηγεί συνήθως σε υψηλότερο σημείο τήξης. Τα σημεία τήξεως των πολικών ουσιών είναι υψηλότερα από τα σημεία τήξεως των μη πολικών ουσιών με παρόμοια μεγέθη. Για παράδειγμα, το σημείο τήξης του μονοχλωριούχου ιωδίου, το οποίο είναι πολικό, είναι 27 βαθμοί Κελσίου / 80,6 μοίρες Το Fahrenheit, ενώ το σημείο τήξης του βρωμίου, μια μη πολική ουσία, είναι -7,2 βαθμούς Κελσίου / 19,04 μοίρες Θερμόμετρο Φαρενάιτ.

Παρουσία ακαθαρσιών

Τα ακάθαρτα στερεά τήκονται σε χαμηλότερες θερμοκρασίες και μπορεί επίσης να λιώσουν σε ένα ευρύτερο εύρος θερμοκρασιών, γνωστό ως κατάθλιψη σημείου τήξεως. Το εύρος σημείου τήξης για καθαρά στερεά είναι στενό, συνήθως μόνο 1 έως 2 βαθμούς Κελσίου, γνωστό ως αιχμηρό σημείο τήξης. Οι ακαθαρσίες προκαλούν δομικά ελαττώματα που καθιστούν τις διαμοριακές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μορίων ευκολότερες να ξεπεραστούν. Ένα αιχμηρό σημείο τήξης είναι συχνά απόδειξη ότι ένα δείγμα είναι αρκετά καθαρό και ένα μεγάλο εύρος τήξης είναι απόδειξη ότι δεν είναι καθαρό. Για παράδειγμα, ένας καθαρός οργανικός κρύσταλλος έχει ομοιόμορφα μόρια, τέλεια συσκευασμένα μαζί. Ωστόσο, οι κρύσταλλοι είναι ακάθαρτοι όταν εμφανίζονται σε ένα μείγμα δύο διαφορετικών οργανικών μορίων επειδή δεν ταιριάζουν καλά. Χρειάζεται περισσότερη θερμότητα για να λιώσει την καθαρή δομή.

Teachs.ru
  • Μερίδιο
instagram viewer