融点に影響を与える要因は何ですか?

融点は、固体が液体に変わる温度です。 理論的には、固体の融点は液体の凝固点、つまり固体に変わる点と同じです。 たとえば、氷は摂氏0度/華氏32度で溶けて液体の形に変化する固体の水です。 水は同じ温度で凍結し、氷に変わります。 固体を融点を超える温度に加熱することは難しいため、融点を見つけることは物質を特定するための良い方法です。

TL; DR(長すぎる; 読んでいない)

分子組成、引力、不純物の存在はすべて、物質の融点に影響を与える可能性があります。

分子の組成

分子が密に詰まっている場合、物質は分子がうまく詰まっていない物質よりも融点が高くなります。 たとえば、対称的なネオペンタン分子は、分子が十分に充填されないイソペンタンよりも融点が高くなります。 分子サイズも融点に影響します。 他の要因が等しい場合、小さな分子は大きな分子よりも低い温度で溶けます。 たとえば、エタノールの融点は摂氏-114.1度/華氏-173.4度ですが、 大きい方のエチルセルロース分子の融点は摂氏151度/303.8度です 華氏。

高分子は、共有結合によって隣接する原子に結合された多くの非金属原子で構成される巨大な構造を持っています。 ダイヤモンド、グラファイト、シリカなどの巨大な共有構造を持つ物質は、溶融する前にいくつかの強力な共有結合を切断する必要があるため、融点が非常に高くなります。

引力

分子間の強い引力は、より高い融点をもたらします。 一般に、イオンを接続する静電力(イオン-イオン相互作用)が強いため、イオン性化合物の融点は高くなります。 有機化合物では、極性、特に水素結合の存在により、通常、融点が高くなります。 極性物質の融点は、同様のサイズの非極性物質の融点よりも高くなっています。 たとえば、極性のある一塩化ヨウ素の融点は摂氏27度/80.6度です。 華氏は、無極性物質である臭素の融点は摂氏-7.2度/19.04度です。 華氏。

不純物の存在

不純な固体は低温で溶け、融点降下として知られるより広い温度範囲でも溶ける可能性があります。 純粋な固体の融点範囲は狭く、通常は摂氏1〜2度で、鋭い融点として知られています。 不純物は、分子間の分子間相互作用を克服しやすくする構造上の欠陥を引き起こします。 鋭い融点は、サンプルがかなり純粋であることの証拠であることが多く、広い融点範囲は、サンプルが純粋ではないことの証拠です。 たとえば、純粋な有機結晶は均一な分子を持ち、完全に一緒に詰め込まれています。 ただし、2つの異なる有機分子の混合物で発生する場合、結晶はうまく適合しないため、不純です。 純粋な構造を溶かすには、より多くの熱が必要です。

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