Точка плавления - это температура, при которой твердое вещество превращается в жидкость. Теоретически точка плавления твердого вещества такая же, как точка замерзания жидкости - точка, при которой она превращается в твердое тело. Например, лед - это твердая форма воды, которая тает при 0 градусах Цельсия / 32 градусах Фаренгейта и переходит в жидкую форму. Вода при той же температуре замерзает и превращается в лед. Трудно нагреть твердые вещества до температур выше их точек плавления, поэтому определение точки плавления - хороший способ идентифицировать вещество.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Молекулярный состав, сила притяжения и наличие примесей могут влиять на температуру плавления веществ.
Состав молекул
Когда молекулы плотно упакованы вместе, вещество имеет более высокую температуру плавления, чем вещество, молекулы которого плохо упаковываются. Например, симметричные молекулы неопентана имеют более высокую температуру плавления, чем изопентан, в котором молекулы плохо упаковываются. Размер молекулы также влияет на температуру плавления. Когда другие факторы равны, молекулы меньшего размера плавятся при более низких температурах, чем молекулы большего размера. Например, температура плавления этанола составляет -114,1 градуса по Цельсию / -173,4 градуса по Фаренгейту, а температура плавления более крупной молекулы этилцеллюлозы составляет 151 градус Цельсия / 303,8 градуса По Фаренгейту.
Макромолекулы имеют гигантские структуры, состоящие из множества атомов неметаллов, соединенных с соседними атомами ковалентными связями. Вещества с гигантской ковалентной структурой, такие как алмаз, графит и диоксид кремния, имеют чрезвычайно высокие температуры плавления, потому что несколько прочных ковалентных связей должны быть разорваны, прежде чем они смогут расплавиться.
Сила притяжения
Сильное притяжение между молекулами приводит к более высокой температуре плавления. В общем, ионные соединения имеют высокие температуры плавления, потому что электростатические силы, связывающие ионы, - ион-ионное взаимодействие - являются сильными. В органических соединениях наличие полярности, особенно водородных связей, обычно приводит к более высокой температуре плавления. Температуры плавления полярных веществ выше, чем точки плавления неполярных веществ аналогичного размера. Например, температура плавления полярного монохлорида йода составляет 27 градусов Цельсия / 80,6 градусов. По Фаренгейту, в то время как температура плавления брома, неполярного вещества, составляет -7,2 градуса Цельсия / 19,04 градуса. По Фаренгейту.
Наличие примесей
Загрязненные твердые вещества плавятся при более низких температурах, а также могут плавиться в более широком диапазоне температур, известном как понижение точки плавления. Диапазон температур плавления для чистых твердых веществ узок, обычно всего от 1 до 2 градусов Цельсия, известный как острая точка плавления. Примеси вызывают структурные дефекты, которые облегчают преодоление межмолекулярных взаимодействий между молекулами. Резкая температура плавления часто свидетельствует о том, что образец достаточно чистый, а широкий диапазон плавления свидетельствует о том, что он не является чистым. Например, чистый органический кристалл имеет однородные молекулы, идеально упакованные вместе. Однако кристаллы нечисты, когда они встречаются в смеси двух разных органических молекул, потому что они плохо сочетаются друг с другом. Чтобы расплавить чистую структуру, требуется больше тепла.