Smältpunkt är temperaturen vid vilken ett fast ämne förvandlas till en vätska. I teorin är en fast substans smältpunkt densamma som vätskans fryspunkt - den punkt vid vilken den förvandlas till ett fast ämne. Till exempel är is en fast form av vatten som smälter vid 0 grader Celsius / 32 grader Fahrenheit och ändras till dess flytande form. Vatten fryser vid samma temperatur och förvandlas till is. Det är svårt att värma fasta ämnen till temperaturer över deras smältpunkter, så att hitta smältpunkten är ett bra sätt att identifiera ett ämne.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Molekylär sammansättning, attraktionskraft och förekomst av föroreningar kan alla påverka ämnens smältpunkt.
Sammansättning av molekyler
När molekyler är tätt packade ihop har ett ämne en högre smältpunkt än ett ämne med molekyler som inte packar bra. Till exempel har symmetriska neopentanmolekyler en högre smältpunkt än isopentan, i vilken molekyler inte packar bra. Molekylstorleken påverkar också smältpunkten. När andra faktorer är lika smälter mindre molekyler vid lägre temperaturer än större molekyler. Smältpunkten för etanol är till exempel -114,1 grader Celsius / -173,4 grader Fahrenheit, medan smältpunkten för den större etylcellulosamolekylen är 151 grader Celsius / 303,8 grader Fahrenheit.
Makromolekyler har jätte strukturer som består av många icke-metalliska atomer förenade med intilliggande atomer genom kovalenta bindningar. Ämnen med jätte kovalenta strukturer, såsom diamant, grafit och kiseldioxid, har extremt höga smältpunkter eftersom flera starka kovalenta bindningar måste brytas innan de kan smälta.
Attraktionskraft
En stark attraktion mellan molekyler resulterar i en högre smältpunkt. I allmänhet har jonföreningar höga smältpunkter eftersom de elektrostatiska krafterna som förbinder jonerna - jonjoninteraktionen - är starka. I organiska föreningar leder närvaron av polaritet, särskilt vätebindning, vanligtvis till en högre smältpunkt. Smältpunkterna för polära ämnen är högre än smältpunkterna för icke-polära ämnen med liknande storlekar. Smältpunkten för jodmonoklorid, som är polär, är till exempel 27 grader Celsius / 80,6 grader Fahrenheit, medan smältpunkten för brom, ett icke-polärt ämne, är -7,2 grader Celsius / 19,04 grader Fahrenheit.
Förekomst av orenheter
Orena fasta ämnen smälter vid lägre temperaturer och kan också smälta över ett bredare temperaturintervall, känt som smältpunktsdepression. Smältpunktsområdet för rena fasta ämnen är smalt, vanligtvis bara 1 till 2 grader Celsius, känd som en skarp smältpunkt. Föroreningar orsakar strukturella defekter som gör intermolekylära interaktioner mellan molekylerna lättare att övervinna. En skarp smältpunkt är ofta bevis för att ett prov är ganska rent, och ett brett smältområde är bevis för att det inte är rent. Till exempel har en ren organisk kristall enhetliga molekyler, perfekt packade tillsammans. Kristallerna är dock orena när de förekommer i en blandning av två olika organiska molekyler eftersom de inte passar bra ihop. Det tar mer värme att smälta den rena strukturen.