Температура плавлення елемента - це коли він переходить із твердої форми в рідину. Метали, які є фізично гнучкими елементами, здатними проводити тепло та електрику, як правило, тверді при кімнатній температурі через їх відносно високі температури плавлення. Неметали, які є фізично слабкими та поганими провідниками тепла та електрики, можуть бути твердими, рідкими або газоподібними, залежно від елемента. Температури плавлення як металів, так і неметалів сильно варіюються, але метали, як правило, плавляться при більш високих температурах.
Температури плавлення
Після того, як ви включите точки періоду плавлення всіх елементів у періодичну таблицю, з’являється закономірність. Коли ви рухаєтеся зліва направо по точці - горизонтальному ряду -, тоді температура плавлення елементів починає збільшуватися вони досягають максимуму в групі 14 - вертикальної колони з вуглецем вгорі - і, нарешті, вони зменшуються, коли ви наближаєтеся до правої руки стороні. Коли ви рухаєтесь зверху вниз по столу, схема підйому і падіння стає меншою, тобто елементи в нижчі періоди мають більше подібних точок плавлення.
Типи склеювання, що збільшують температуру плавлення
Існує два типи склеювання, які призводять до вищих температур плавлення: ковалентний та металевий. Ковалентні зв’язки - це коли електронні пари однаково розподіляються між атомами, і вони зближують атоми ще ближче, якщо задіяно кілька пар електронів. У металевих зв’язках задіяні електрони, які делокалізовані: вони плавають між багатьма атомами, а не лише двома, а позитивно заряджені ядра міцно пов’язані з навколишнім «морем» електронів.
Що знижує температуру плавлення
Оскільки міцні зв’язки між атомами дають елементам більш високі точки плавлення, також вірно, що нижчі температури плавлення є результатом слабших зв’язків або браку зв’язків між атомами. Ртуть, метал з найнижчою температурою плавлення - -38,9 градусів Цельсія або -37,9 градусів за Фаренгейтом, не може утворювати жодних зв’язків, оскільки має нульову спорідненість до електронів. Багато неметалів, такі як кисень і хлор, сильно електронегативні: вони мають високу спорідненість до електронів і ефективно відривають їх від іншого атома, тому зв’язок легко розривається. Як результат, ці неметали мають мінусові температури плавлення.
Вогнетривкі метали
Хоча багато металів мають високі температури плавлення, існує вибрана група з декількох елементів, які мають надзвичайно високі температури плавлення і фізично міцні. Це тугоплавкі метали або метали з температурою плавлення не менше 2000 градусів Цельсія або 3632 градуси за Фаренгейтом. В результаті їх толерантності до тепла вони використовуються в різноманітному обладнанні - від мікроелектроніки до ракет. Наприклад, метали вольфрам і молібден розглядаються як будівельний матеріал на електростанціях через їх винятково високі температури плавлення, що забезпечують величезну термостійкість.