Sulamispiste on lämpötila, jossa kiinteä aine muuttuu nesteeksi. Teoriassa kiinteän aineen sulamispiste on sama kuin nesteen jäätymispiste - piste, jossa se muuttuu kiinteäksi aineeksi. Esimerkiksi jää on kiinteä veden muoto, joka sulaa 0 astetta / 32 astetta Fahrenheit ja muuttuu nestemäiseksi. Vesi jäätyy samassa lämpötilassa ja muuttuu jääksi. Kiintoaineita on vaikea lämmittää niiden sulamispisteiden yläpuolelle, joten sulamispisteen löytäminen on hyvä tapa tunnistaa aine.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Molekyylikoostumus, vetovoima ja epäpuhtaudet voivat kaikki vaikuttaa aineiden sulamispisteeseen.
Molekyylien koostumus
Kun molekyylit on pakattu tiiviisti yhteen, aineen sulamispiste on korkeampi kuin aineella, jonka molekyylit eivät pakkaa hyvin. Esimerkiksi symmetrisillä neopentaanimolekyyleillä on korkeampi sulamispiste kuin isopentaanilla, joihin molekyylit eivät pakkaa hyvin. Molekyylikoko vaikuttaa myös sulamispisteeseen. Kun muut tekijät ovat samat, pienemmät molekyylit sulavat alemmissa lämpötiloissa kuin suuremmat molekyylit. Esimerkiksi etanolin sulamispiste on -114,1 celsiusastetta / -173,4 astetta Fahrenheit, kun taas suuremman etyyliselluloosamolekyylin sulamispiste on 151 astetta / 303,8 astetta Fahrenheit.
Makromolekyyleillä on jättiläisrakenteet, jotka koostuvat monista ei-metallisista atomista, jotka on liitetty vierekkäisiin atomiin kovalenttisilla sidoksilla. Aineilla, joilla on jättiläisiä kovalenttisia rakenteita, kuten timantti, grafiitti ja piidioksidi, on erittäin korkeat sulamispisteet, koska useat vahvat kovalenttiset sidokset on katkaistava ennen kuin ne voivat sulaa.
Vetovoima
Vahva vetovoima molekyylien välillä johtaa korkeampaan sulamispisteeseen. Yleensä ionisilla yhdisteillä on korkeat sulamispisteet, koska ioneja yhdistävät sähköstaattiset voimat - ioni-ioni-vuorovaikutus - ovat voimakkaita. Orgaanisissa yhdisteissä napaisuuden läsnäolo, erityisesti vetysidos, johtaa yleensä korkeampaan sulamispisteeseen. Polaaristen aineiden sulamispisteet ovat korkeammat kuin samankokoisten ei-polaaristen aineiden sulamispisteet. Esimerkiksi polaarisen jodimonokloridin sulamispiste on 27 astetta / 80,6 astetta Fahrenheit, kun ei-polaarisen aineen bromin sulamispiste on -7,2 astetta / 19,04 astetta Fahrenheit.
Epäpuhtauksien esiintyminen
Epäpuhtaat kiinteät aineet sulavat alemmissa lämpötiloissa ja voivat myös sulaa laajemmalla lämpötila-alueella, joka tunnetaan sulamispisteen alenemisena. Puhtaiden kiintoaineiden sulamispistealue on kapea, yleensä vain 1-2 celsiusastetta, joka tunnetaan terävänä sulamispisteenä. Epäpuhtaudet aiheuttavat rakenteellisia vikoja, jotka helpottavat molekyylien välistä molekyylien välistä vuorovaikutusta. Terävä sulamispiste on usein todiste siitä, että näyte on melko puhdas, ja laaja sulamisalue on osoitus siitä, että se ei ole puhdas. Esimerkiksi puhtaalla orgaanisella kiteellä on yhtenäiset molekyylit, jotka on pakattu täydellisesti yhteen. Kiteet ovat kuitenkin epäpuhtaita, kun ne esiintyvät kahden eri orgaanisen molekyylin seoksessa, koska ne eivät sovi yhteen. Puhtaan rakenteen sulattaminen vaatii enemmän lämpöä.