Practic toată lumea a văzut aceeași substanță în stări solide, lichide și gazoase până cel târziu la vârsta de cel puțin cinci ani: acea substanță este apă. Sub o anumită temperatură (0 ° C sau 32 ° F), apa există într-o stare „înghețată” ca solid. Între 0 ° C și 100 ° C (32 ° F până la 212 ° F), apa există sub formă de lichid, iar după punctul său de fierbere de 100 ° C / 212 ° F, apa există ca vapori de apă, un gaz.
Alte substanțe despre care ați putea crede că există doar într-o stare fizică sau alta, cum ar fi o bucată de metal, de asemenea au puncte de topire și fierbere caracteristice, care pot fi destul de extreme în raport cu temperaturile zilnice pornite Pământ.
topire și puncte de fierbere elementelor, ca multe dintre caracteristicile lor fizice, depind în mare măsură de poziția lor în tabelul periodic al elementelor și, prin urmare, de numărul lor atomic. Dar aceasta este o relație slabă, iar alte informații pe care le puteți aduna din tabelul periodic al elementelor ajută la determinarea punctului de topire al unui element dat.
Schimbări de stat în lumea științelor fizice
Când un solid trece de la o temperatură foarte rece la una mai caldă, moleculele sale își asumă treptat mai multă energie cinetică. Când moleculele din solid ating o energie cinetică medie suficientă, substanța devine o lichid, în care substanța este liberă să își schimbe forma în conformitate cu recipientul său, precum și gravitatie. Lichidul s-a topit. (Mersul invers, de la lichid la solid, se numește îngheț.)
În starea lichidă, moleculele pot „aluneca” unele peste altele și nu sunt fixate la locul lor, dar nu au energia cinetică pentru a scăpa în mediu. Cu toate acestea, odată ce temperatura devine suficient de ridicată, moleculele pot scăpa și se pot îndepărta, iar substanța este acum un gaz. Doar coliziunile cu pereții containerului, dacă există, și între ele limitează mișcarea moleculelor de gaz.
Ce influențează punctul de topire al unui element sau al unei molecule?
Majoritatea solidelor își asumă o formă la nivel molecular numită solid cristalin, realizată dintr-un aranjament repetat de molecule fixate în loc pentru a crea o rețea cristalină. Nucleii centrali ai atomilor implicați rămân distanțați la o distanță fixă într-un model geometric, cum ar fi un cub. Atunci când se adaugă suficientă energie la un solid uniform, aceasta depășește energia care „blochează” atomii în loc și aceștia sunt liberi să se deplaseze.
O varietate de factori contribuie la punctele de topire ale elementelor individuale, astfel încât poziția lor pe tabelul periodic este doar un ghid aproximativ și trebuie luate în considerare și alte aspecte. În cele din urmă, ar trebui să consultați un tabel ca cel din Resurse.
Raza atomică și punctul de topire
S-ar putea să vă întrebați dacă atomii mai mari au în mod inerent puncte de topire mai mari, fiind probabil mai greu de despărțit din cauza mai multor materii din ei. De fapt, această tendință nu este observată, deoarece prevalează alte aspecte ale elementelor individuale.
Razele atomice ale atomilor tind să crească de la un rând la altul, dar să scadă pe lungimea rândului. Între timp, punctele de topire cresc pe rânduri până la un punct, apoi scad brusc în anumite puncte. Carbonul (numărul atomic 6) și siliciul (14) pot forma patru legături cu relativă ușurință, dar atomii cu care se află pasul pe masă nu pot, și au ca rezultat puncte de topire mult mai mici.
Există o tendință a tabelului periodic al punctului de fierbere?
Există o relație aproximativă între numărul atomic și punctul de fierbere al elementelor, de asemenea, cu „sare” la scăderea punctelor de fierbere în rânduri urmate de o creștere care se întâmplă în aproximativ același locuri. Cu toate acestea, în special, punctele de fierbere ale gazelor nobile din coloana din dreapta (perioada 18) sunt abia mai mari decât punctele lor de topire. Neonul, de exemplu, există ca lichid doar între 25 ° C și 27 ° C!