Температура плавлення - це температура, при якій тверда речовина перетворюється на рідину. Теоретично точка плавлення твердої речовини така ж, як і точка замерзання рідини - точка, в якій вона перетворюється на тверду речовину. Наприклад, лід - це тверда форма води, яка тане при 0 градусах Цельсія / 32 градуси за Фаренгейтом і переходить у рідку форму. Вода замерзає при однаковій температурі і перетворюється на лід. Важко нагріти тверді речовини до температур, що перевищують їх точки плавлення, тому знаходження температури плавлення є хорошим способом ідентифікації речовини.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Молекулярний склад, сила притягання та наявність домішок можуть впливати на температуру плавлення речовин.
Склад молекул
Коли молекули щільно упаковані, речовина має вищу температуру плавлення, ніж речовина з молекулами, які погано упаковуються. Наприклад, симетричні молекули неопентану мають вищу температуру плавлення, ніж ізопентан, у яких молекули погано упаковуються. Розмір молекули також впливає на температуру плавлення. Коли інші фактори рівні, менші молекули плавляться при нижчих температурах, ніж більші молекули. Наприклад, температура плавлення етанолу становить -114,1 градуса Цельсія / -173,4 градуса за Фаренгейтом, тоді як температура плавлення більшої молекули етилцелюлози становить 151 градус Цельсія / 303,8 градусів Фаренгейта.
Макромолекули мають гігантські структури, що складаються з безлічі атомів неметалу, з’єднаних з сусідніми атомами ковалентними зв’язками. Речовини з гігантськими ковалентними структурами, такі як алмаз, графіт та діоксид кремнію, мають надзвичайно високі температури плавлення, оскільки кілька міцних ковалентних зв’язків повинні розірватися, перш ніж вони зможуть розплавитися.
Сила притягання
Сильне притягання між молекулами призводить до вищої температури плавлення. Взагалі, іонні сполуки мають високі температури плавлення, оскільки електростатичні сили, що з'єднують іони, - іон-іонна взаємодія - сильні. В органічних сполуках наявність полярності, особливо водневого зв’язку, зазвичай призводить до вищої температури плавлення. Температури плавлення полярних речовин вищі, ніж точки плавлення неполярних речовин з подібними розмірами. Наприклад, температура плавлення монохлориду йоду, який є полярним, становить 27 градусів Цельсія / 80,6 градусів Фаренгейта, в той час як температура плавлення брому, неполярної речовини, становить -7,2 градуса Цельсія / 19,04 градусів Фаренгейта.
Наявність домішок
Нечисті тверді речовини плавляться при більш низьких температурах, а також можуть плавитися в більш широкому діапазоні температур, відомих як зниження температури плавлення. Діапазон температур плавлення для чистих твердих речовин вузький, зазвичай лише від 1 до 2 градусів Цельсія, відомий як різка температура плавлення. Домішки спричиняють структурні дефекти, які полегшують подолання міжмолекулярних взаємодій між молекулами. Різка температура плавлення часто свідчить про те, що зразок є досить чистим, а широкий діапазон плавлення свідчить про те, що він не є чистим. Наприклад, чистий органічний кристал має однорідні молекули, ідеально упаковані між собою. Однак кристали є нечистими, коли вони знаходяться в суміші двох різних органічних молекул, оскільки вони погано збігаються. Для розплавлення чистої структури потрібно більше тепла.