Smeltepunkt er temperaturen der et fast stoff blir til en væske. I teorien er smeltepunktet til et fast stoff det samme som væskens frysepunkt - det punktet hvor det blir til et fast stoff. For eksempel er is en fast form av vann som smelter ved 0 grader Celsius / 32 grader Fahrenheit og endres til flytende form. Vann fryser ved samme temperatur og blir til is. Det er vanskelig å varme opp faste stoffer til temperaturer over smeltepunktene, så det er en god måte å identifisere et stoff å finne smeltepunktet.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Molekylær sammensetning, tiltrekningskraft og tilstedeværelse av urenheter kan alle påvirke stoffets smeltepunkt.
Sammensetning av molekyler
Når molekyler er tett pakket sammen, har et stoff et høyere smeltepunkt enn et stoff med molekyler som ikke pakker godt. For eksempel har symmetriske neopentanmolekyler et høyere smeltepunkt enn isopentan, der molekylene ikke pakker godt. Molekylær størrelse påvirker også smeltepunktet. Når andre faktorer er like, smelter mindre molekyler ved lavere temperaturer enn større molekyler. Smeltepunktet for etanol er for eksempel -114,1 grader Celsius / -173,4 grader Fahrenheit, mens smeltepunktet for det større etylcellulosemolekylet er 151 grader Celsius / 303,8 grader Fahrenheit.
Makromolekyler har gigantiske strukturer som består av mange ikke-metalliske atomer forbundet med tilstøtende atomer ved kovalente bindinger. Stoffer med gigantiske kovalente strukturer, som diamant, grafitt og silika, har ekstremt høye smeltepunkter fordi flere sterke kovalente bindinger må brytes før de kan smelte.
Force of Attraction
En sterk tiltrekning mellom molekyler resulterer i et høyere smeltepunkt. Generelt har ioniske forbindelser høye smeltepunkter fordi de elektrostatiske kreftene som forbinder ionene - ion-ion-interaksjonen - er sterke. I organiske forbindelser fører tilstedeværelsen av polaritet, spesielt hydrogenbinding, vanligvis til et høyere smeltepunkt. Smeltepunktene til polare stoffer er høyere enn smeltepunktene for ikke-polare stoffer med lignende størrelser. Smeltepunktet for jodmonoklorid, som er polært, er for eksempel 27 grader Celsius / 80,6 grader Fahrenheit, mens smeltepunktet for brom, et ikke-polært stoff, er -7,2 grader Celsius / 19,04 grader Fahrenheit.
Tilstedeværelse av urenheter
Urene faste stoffer smelter ved lavere temperaturer og kan også smelte over et større temperaturområde, kjent som smeltepunktdepresjon. Smeltepunktområdet for rene faste stoffer er smalt, vanligvis bare 1 til 2 grader Celsius, kjent som et skarpt smeltepunkt. Urenheter forårsaker strukturelle feil som gjør det lettere å overvinne intermolekylære interaksjoner mellom molekylene. Et skarpt smeltepunkt er ofte bevis på at en prøve er ganske ren, og et bredt smelteområde er bevis på at den ikke er ren. For eksempel har en ren organisk krystall ensartede molekyler, perfekt pakket sammen. Imidlertid er krystallene urene når de forekommer i en blanding av to forskjellige organiske molekyler fordi de ikke passer godt sammen. Det tar mer varme å smelte den rene strukturen.