Страница не найдена |
Страница не найдена |404. Страница не найдена
Архив за месяц
ПнВтСрЧтПтСбВс
12131415161718
19202122232425
2627282930
12
12
1
3031
12
15161718192021
123
45678910
12
17181920212223
31
2728293031
1
1234
567891011
12
891011121314
11121314151617
28293031
1234
12
12345
6789101112
567891011
12131415161718
19202122232425
3456789
17181920212223
24252627282930
12345
13141516171819
20212223242526
2728293031
15161718192021
22232425262728
2930
Архивы
Май
Июн
Июл
АвгСен
Окт
Ноя
Дек
Метки
Настройки
для слабовидящих
Температура плавления и кипения металлов и неметаллов
В металлургической промышленности одним из основных направлений считается литье металлов и их сплавов по причине дешевизны и относительной простоты процесса. Отливаться могут формы с любыми очертаниями различных габаритов, от мелких до крупных; это подходит как для массового, так и для индивидуального производства.
Литье является одним из древнейших направлений работы с металлами, и начинается примерно с бронзового века: 7−3 тысячелетия до н. э. С тех пор было открыто множество материалов, что приводило к развитию технологии и повышению требований к литейной промышленности.
В наши дни существует много направлений и видов литья, различающихся по технологическому процессу. Одно остается неизменным — физическое свойство металлов переходить из твердого состояния в жидкое, и важно знать то, при какой температуре начинается плавление разных видов металлов и их сплавов.
Процесс плавления металла
Данный процесс обозначает собой переход вещества из твердого состояния в жидкое. При достижении точки плавления металл может находиться как в твердом, так и в жидком состоянии, дальнейшее возрастание приведет к полному переходу материала в жидкость.
То же самое происходит и при застывании — при достижении границы плавления вещество начнет переходить из жидкого состояния в твердое, и температура не изменится до полной кристаллизации.
При этом следует помнить, что данное правило применимо только для чистого металла. Сплавы не имеют четкой границы температур и совершают переход состояний в некотором диапазоне:
- Солидус — линия температуры, при которой начинает плавиться самый легкоплавкий компонент сплава.
- Ликвидус — окончательная точка плавления всех компонентов, ниже которой начинают появляться первые кристаллы сплава.
Точно измерить температуру плавления таких веществ невозможно, точкой перехода состояний указывается числовой промежуток.
В зависимости от температуры, при которой начинается плавление металлов, их принято разделять на:
- Легкоплавкие, до 600 °C. К ним относятся олово, цинк, свинец и другие.
- Среднеплавкие, до 1600 °C. Большинство распространенных сплавов, и такие металлы как золото, серебро, медь, железо, алюминий.
- Тугоплавкие, свыше 1600 °C. Титан, молибден, вольфрам, хром.
Также существует и температура кипения — точка, при достижении которой расплавленный металл начнет переход в газообразное состояние. Это очень высокая температура, как правило, в 2 раза превышающая точку расплава.
Влияние давления
Температура плавления и равная ей температура затвердевания зависят от давления, возрастая с его повышением. Это обусловлено тем, что при повышении давления атомы сближаются между собой, а для разрушения кристаллической решетки их нужно отдалить. При повышенном давлении требуется большая энергия теплового движения и соответствующая ей температура плавления увеличивается.
Существуют исключения, когда температура, необходимая для перехода в жидкое состояние, при повышенном давлении уменьшается. К таким веществам относят лёд, висмут, германий и сурьма.
Таблица температур плавления
Любому человеку, связанному с металлургической промышленностью, будь то сварщик, литейщик, плавильщик или ювелир, важно знать температуры, при которых происходит расплав материалов, с которыми он работает. В нижеприведенной таблице указаны точки плавления наиболее распространенных веществ.
Таблица температур плавления металлов и сплавов
Название | T пл, °C |
---|---|
Алюминий | 660,4 |
Медь | 1084,5 |
Олово | 231,9 |
Цинк | 419,5 |
Вольфрам | 3420 |
Никель | 1455 |
Серебро | 960 |
Золото | 1064,4 |
Платина | 1768 |
Титан | 1668 |
Дюралюминий | 650 |
Углеродистая сталь | 1100−1500 |
Чугун | 1110−1400 |
Железо | 1539 |
Ртуть | -38,9 |
Мельхиор | 1170 |
Цирконий | 3530 |
Кремний | 1414 |
Нихром | 1400 |
Висмут | 271,4 |
Германий | 938,2 |
Жесть | 1300−1500 |
Бронза | 930−1140 |
Кобальт | 1494 |
Калий | 63 |
Натрий | 93,8 |
Латунь | 1000 |
Магний | 650 |
Марганец | 1246 |
Хром | 2130 |
Молибден | 2890 |
Свинец | 327,4 |
Бериллий | 1287 |
Победит | 3150 |
Фехраль | 1460 |
Сурьма | 630,6 |
карбид титана | 3150 |
карбид циркония | 3530 |
Галлий | 29,76 |
Помимо таблицы плавления, существует много других вспомогательных материалов. Например, ответ на вопрос, какова температура кипения железа лежит в таблице кипения веществ. Помимо кипения, у металлов есть ряд других физических свойств, как прочность.
Прочность металлов
Помимо способности перехода из твердого в жидкое состояние, одним из важных свойств материала является его прочность — возможность твердого тела сопротивлению разрушению и необратимым изменениям формы. Основным показателем прочности считается сопротивление возникающее при разрыве заготовки, предварительно отожженной. Понятие прочности не применимо к ртути, поскольку она находится в жидком состоянии. Обозначение прочности принято в МПа — Мега Паскалях.
Существуют следующие группы прочности металлов:
- Непрочные. Их сопротивление не превышает 50МПа. К ним относят олово, свинец, мягкощелочные металлы
- Прочные, 50−500МПа. Медь, алюминий, железо, титан. Материалы этой группы являются основой многих конструкционных сплавов.
Таблица прочности металлов
Металл | Сопротивление, МПа |
---|---|
Медь | 200−250 |
Серебро | 150 |
Олово | 27 |
Золото | 120 |
Свинец | 18 |
Цинк | 120−140 |
Магний | 120−200 |
Железо | 200−300 |
Алюминий | 120 |
Титан | 580 |
Наиболее распространенные в быту сплавы
Как видно из таблицы, точки плавления элементов сильно разнятся даже у часто встречающихся в быту материалов.
Так, минимальная температура плавления у ртути -38,9 °C, поэтому в условиях комнатной температуры она уже в жидком состоянии.
Именно этим объясняется то, что бытовые термометры имеют нижнюю отметку в -39 градусов Цельсия: ниже этого показателя ртуть переходит в твердое состояние.Припои, наиболее распространенные в бытовом применении, имеют в своем составе значительный процент содержания олова, имеющего точку плавления 231.9 °C, поэтому большая часть припоев плавится при рабочей температуре паяльника 250−400°C.
Помимо этого, существуют легкоплавкие припои с более низкой границей расплава, до 30 °C и применяются тогда, когда опасен перегрев спаиваемых материалов. Для этих целей существуют припои с висмутом, и плавка данных материалов лежит в интервале от 29,7 — 120 °C.
Расплавление высокоуглеродистых материалов в зависимости от легирующих компонентов лежит в границах от 1100 до 1500 °C.
Точки плавления металлов и их сплавов находятся в очень широком температурном диапазоне, от очень низких температур (ртуть) до границы в несколько тысяч градусов. Знание этих показателей, а так же других физических свойств очень важно для людей, которые работают в металлургической сфере. Например, знание того, при какой температуре плавится золото и другие металлы пригодятся ювелирам, литейщикам и плавильщикам.
Каждый металл или сплав обладает уникальными свойствами, в число которых входит температура плавления. При этом объект переходит из одного состояния в другое, в конкретном случае становится из твёрдого жидким. Чтобы его расплавить, необходимо подвести к нему тепло и нагревать до достижения нужной температуры. В момент, когда достигается нужная точка температуры данного сплава, он ещё может остаться в твёрдом состоянии. При продолжении воздействия начинает плавиться.
Наиболее низкая температура плавления у ртути — она плавится даже при -39 °C, самая высокая у вольфрама — 3422 °C. Для сплавов (стали и других) определить точную цифру крайне сложно. Все зависит от соотношения компонентов в них. У сплавов она записывается как числовой промежуток.
Как происходит процесс
Элементы, какими бы они ни были: золото, железо, чугун, сталь или любой другой — плавятся примерно одинаково. Это происходит при внешнем или внутреннем нагревании. Внешнее нагревание осуществляется в термической печи. Для внутреннего применяют резистивный нагрев, пропуская электрический ток или индукционный нагрев в электромагнитном поле высокой частоты. Воздействие при этом примерно одинаковое.
Когда происходит нагревание, усиливается амплитуда тепловых колебаний молекул. Появляются структурные дефекты решётки, сопровождаемые разрывом межатомных связей. Период разрушения решётки и скопления дефектов и называется плавлением.
В зависимости от градуса, при котором плавятся металлы, они разделяются на:
- легкоплавкие — до 600 °C: свинец, цинк, олово;
- среднеплавкие — от 600 °C до 1600 °C: золото, медь, алюминий, чугун, железо и большая часть всех элементов и соединений;
- тугоплавкие — от 1600 °C: хром, вольфрам, молибден, титан.
В зависимости от того, каков максимальный градус, подбирается и плавильный аппарат. Он должен быть тем прочнее, чем сильнее будет нагревание.
Вторая важная величина — градус кипения. Это параметр, при достижении которого начинается кипение жидкостей. Как правило, она в два раза выше градуса плавления. Эти величины прямо пропорциональны между собой и обычно их приводят при нормальном давлении.
Если давление увеличивается, величина плавления тоже увеличивается. Если давление уменьшается, то и она уменьшается.
Таблица характеристик
Металлы и сплавы — непременная основа для ковки, литейного производства, ювелирной продукции и многих других сфер производства. Чтобы не делал мастер (ювелирные украшения из золота, ограды из чугуна, ножи из стали или браслеты из меди), для правильной работы ему необходимо знать температуры, при которых плавится тот или иной элемент.
Чтобы узнать этот параметр, нужно обратиться к таблице. В таблице также можно найти и градус кипения.
Среди наиболее часто применяемых в быту элементов показатели температуры плавления такие:
- алюминий — 660 °C;
- температура плавления меди — 1083 °C;
- температура плавления золота — 1063 °C;
- серебро — 960 °C;
- олово — 232 °C. Олово часто используют при пайке, так как температура работающего паяльника составляет как раз 250–400 градусов;
- свинец — 327 °C;
- температура плавления железо — 1539 °C;
- температура плавления стали (сплав железа и углерода) — от 1300 °C до 1500 °C. Она колеблется в зависимости от насыщенности стали компонентами;
- температура плавления чугуна (также сплав железа и углерода) — от 1100 °C до 1300 °C;
- ртуть — -38,9 °C.
Как понятно из этой части таблицы, самый легкоплавкий металл — ртуть, которая при плюсовых температурах уже находится в жидком состоянии.
Градус кипения всех этих элементов почти вдвое, а иногда и ещё выше градуса плавления. Например, у золота он 2660 °C, у алюминия — 2519 °C, у железа — 2900 °C, у меди — 2580 °C, у ртути — 356,73 °C.
У сплавов типа стали, чугуна и прочих металлов расчёт примерно такой же и зависит от соотношения компонентов в сплаве.
Максимальная температура кипения у металлов — у рения — 5596 °C. Наибольшая температура кипения — у наиболее тугоплавящихся материалов.
Бывают таблицы, в которых также указана плотность металлов. Самым лёгким металлом является литий, самым тяжёлым — осмий. У осмия плотность выше, чем у урана и плутония, если рассматривать её при комнатной температуре. К лёгким металлам относятся: магний, алюминий, титан. К тяжёлым относится большинство распространённых металлов: железо, медь, цинк, олово и многие другие. Последняя группа — очень тяжёлые металлы, к ним относятся: вольфрам, золото, свинец и другие.
Ещё один показатель, встречающийся в таблицах — это теплопроводность металлов. Хуже всего тепло проводит нептуний, а лучший по теплопроводности металл — серебро. Золото, сталь, железо, чугун и прочие элементы находится посередине между этими двумя крайностями. Чёткие характеристики для каждого можно найти в нужной таблице.
Ответ
- Комментарии
- Отметить нарушение
Ответ
Неметаллы: атомы и простые вещества. Кислород, озон, воздух
Температуры плавления неметаллов также лежат в очень широком интервале: от 3800 °С у графита до -210 °С у азота. Эта особенность свойств неметаллов является следствием образования ими двух типов кристаллических решеток: молекулярной (O2, N2, галогены, белый фосфор и др.) и атомной (алмаз, графит, кремний, бор и др.)
Неметаллы: атомы и простые вещества. Кислород, озон, воздух
Гипермаркет знаний>>Химия>>Химия 9 класс>> Химия: Неметаллы: атомы и простые вещества. Кислород, озон, воздух
Все химические элементы разделяют на металлы и неметаллы в зависимости от строения и свойств их атомов. Также на металлы и неметаллы классифицируют образуемые элементами простые вещества, исходя из их физических и химических свойств.
С металлами вы познакомились в предыдущей главе. Теперь перейдем к рассмотрению неметаллов.
Само слово «неметаллы» указывает, что свойства неметаллических элементов и соответствующих им простых веществ противоположны свойствам металлов.
Если для атомов металлов характерны сравнительно большие радиусы и небольшое число электронов на внешнем уровне (1е-, З- ), атомам неметаллов, наоборот, свойственны небольшие радиусы атомов и число электронов на внешнем энергетическом уровне от 4 до 8 (у бора этих электронов 3, но атомы этого элемента имеют очень небольшой радиус). Отсюда и стремление атомов металлов к отдаче внешних электронов, т. е. восстановительные свойства, а для атомов неметаллов — стремление к приему недостающих до заветной восьмерки электронов, т. е. окислительные свойства.
Среди 109 известных сегодня химических элементов (из них 88 элементов найдено в природе) к неметаллам относят 22 элемента. О расположении металлов и неметаллов в периодической системе элементов мы уже рассказывали в предыдущей главе. Здесь еще раз отметим, что металлы в периодической системе расположены в основном под диагональю В—Аt, а неметаллы — по этой диагонали и над ней.
Свойства простых веществ, образуемых неметаллами, отличаются большим разнообразием. Хотя по сравнению с металлами неметаллов гораздо меньше, для них трудно выделить общие характерные признаки. Судите сами: водород Н2, кислород и озон 02 и 03, фтор F2, хлор Сl2, азот — газы при обычных условиях, бром Вr2 — жидкость, а бор, углерод (алмаз, графит), кремний, фосфор (красный и белый), сера (пластическая и ромбическая), селен, теллур, иод 12, астат — твердые вещества.
Если для подавляющего большинства металлов характерен серебристо-белый цвет, то окраска неметаллов — простых веществ охватывает все цвета спектра: красный (красный фосфор, красно-бурый жидкий бром), желтый (сера), зеленый (хлор — желто-зеленый газ), фиолетовый (пары иода).
Температуры плавления неметаллов также лежат в очень широком интервале: от 3800 °С у графита до -210 °С у азота. Эта особенность свойств неметаллов является следствием образования ими двух типов кристаллических решеток: молекулярной (O2, N2, галогены, белый фосфор и др.) и атомной (алмаз, графит, кремний, бор и др.). Разным строением кристаллических решеток объясняется и явление аллотропии (вспомните, что это такое). Например, элемент фосфор образует простое вещество с молекулярной кристаллической решеткой — белый фосфор, молекулы которого имеют состав Р4, и простое вещество с атомной кристаллической решеткой — красный фосфор Р.
Вторая причина аллотропии связана с разным числом атомов в молекулах простых веществ. Типичный пример — простые вещества, образуемые кислородом: обычный кислород 02 и озон O3.
В отличие от бесцветного кислорода О2, не имеющего запаха, озон — это светло-синий газ с сильным запахом. Вы уже знаете из курса прошлого года, что примесь озона в воздухе, появляющаяся после грозы, дает ощущение приятной свежести; содержится озон и в воздухе сосновых лесов и морского побережья.
В природе озон образуется при электрических разрядах или окислении органических смолистых веществ, а также при действии ультрафиолетовых лучей на кислород. В лаборатории его получают в специальных приборах — озонаторах при действии на кислород тихим (без искр) электрическим разрядом (рис. 16).
озонатор
Озон — гораздо более сильный окислитель, чем кислород. Его молекулы распадаются при обычной температуре с отщеплением атомарного кислорода:
ICSC 1611 — 2,6-DI-трет-БУТИЛФЕНОЛ
ICSC 1611 — 2,6-DI-трет-БУТИЛФЕНОЛ2,6-DI-трет-БУТИЛФЕНОЛ | ICSC: 1611 |
Октябрь 2005 |
CAS #: 128-39-2 | |
UN #: 3077 |
|
EINECS #: 204-884-0 |
ОСОБЫЕ ОПАСНОСТИ | ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ | ТУШЕНИЕ ПОЖАРА | |
---|---|---|---|
ПОЖАР И ВЗРЫВ | Горючее. | НЕ использовать открытый огонь. | Использовать распыленную воду, пену, порошок, двуокись углерода. |
НЕ ДОПУСКАТЬ ОБРАЗОВАНИЕ ПЫЛИ! | |||
---|---|---|---|
СИМПТОМЫ | ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ | ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ | |
Вдыхание | Кашель. Боли в горле. | Применять местную вытяжку или средства защиты органов дыхания. | Свежий воздух, покой. |
Кожа | Покраснение. Боль. | Защитные перчатки. | Снять загрязненную одежду. Ополоснуть и затем промыть кожу водой с мылом. |
Глаза | Покраснение. Боль. | Использовать защитные очки. | Прежде всего промыть большим количеством воды в течение нескольких минут (снять контактные линзы, если это возможно сделать без затруднений), затем обратится за медицинской помощью. |
Проглатывание | Боль в горле. Ощущение жжения в горле и груди. | Не принимать пищу, напитки и не курить во время работы. | Прополоскать рот. Дать выпить один или два стакана воды. Обратиться за медицинской помощью . |
ЛИКВИДАЦИЯ УТЕЧЕК | КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА |
---|---|
Индивидуальная защита: респиратор с фильтром для органических газов и паров, подходящий для концентрации вещества в воздухе. НЕ допускать попадания этого химического вещества в окружающую среду. ПластиковыеСмести просыпанное вещество в закрытые контейнеры. Тщательно собрать оставшееся. Затем хранить и утилизировать в соответствии с местными правилами. |
Согласно критериям СГС ООН Транспортировка |
ХРАНЕНИЕ | |
Хранить в местах не имеющих сливов или доступа к канализации Отдельно от пищевых продуктов и кормов. См. химические опасности. | |
УПАКОВКА | |
Загрязняет морскую среду. |
Исходная информация на английском языке подготовлена группой международных экспертов, работающих от имени МОТ и ВОЗ при финансовой поддержке Европейского Союза. |
2,6-DI-трет-БУТИЛФЕНОЛ | ICSC: 1611 |
ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА | |
---|---|
Агрегатное Состояние; Внешний Вид
Физические опасности
Химические опасности
|
Формула: C14H22O |
ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ И ЭФФЕКТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ | |
---|---|
Пути воздействия
Эффекты от кратковременного воздействия
|
Риск вдыхания
Эффекты от длительного или повторяющегося воздействия
|
Предельно-допустимые концентрации |
---|
ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА |
---|
Вещество очень токсично для водных организмов. Бионакопление этого химического вещества может происходить по пищевой цепочке, например, в рыбе. |
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ |
---|
Классификация ЕС |
(ru) | Ни МОТ, ни ВОЗ, ни Европейский Союз не несут ответственности за качество и точность перевода или за возможное использование данной информации. © Версия на русском языке, 2018 |
Конспект урока «Описывать свойства вещества
Вступительное слово
Учитель: «Из чего состоят вещества и почему они все в разных агрегатных состояниях? Вещества могут находиться в трех основных агрегатных состояниях: твердое, жидкое и газообразное.
Состояние вещества зависит от температуры. Например, когда твердое вещество нагревают, оно начинает плавиться (превращаться в жидкость), если же нагревание продолжают, то образовавшаяся жидкость начинает испаряться, превращаясь в газ.
Когда твердое вещество нагревают, частицы приобретают энергию, и, следовательно, начинают двигаться быстрее. Скорость, при которой частицы вибрируют продолжает расти при повышении температуры. Если нагревание продолжается, то в итоге частицы вибрируют настолько сильно, что освобождаются от тесной связи с друг другом и могут двигаться теперь свободно. Этот процесс называется плавлением (таянием), т.е. переход из твердого вещества в жидкое.
Когда жидкость нагревают, энергия подается к частицам, заставляя их двигаться быстрее, скорость движения частиц продолжает расти при повышении температуры. Если нагревание продолжать, то многие частицы в жидкости в итоге будут двигаться настолько быстро, что исчезнут (оторвутся) от жидкости. Этот процесс называется кипением»
Задание№ 1
Посмотрите данные температуры плавления некоторых металлов. Напишите в тетради, какой из металлов имеет самую низкую и высокую температуру плавления. Предположите, в каком агрегатном состоянии металлы находятся? Приложение 1
Задание 2
Перед вами список из 15 веществ. Определите агрегатное состояние веществ (твердое, жидкое, газообразное), по имеющимся температурам кипения и плавления. Сделайте вывод. Приложение 2
Задание 3
Посмотрите внимательно на рисунок. Укажите цифру, которая показывает процесс плавления. Подчеркните буквы, которые показывают процесс кипения (А→С, А→В, В→С, С→А, С→В, В→А). Приложение 3
Задание 4
Дополните предложения. Приложение 4
Поменяйтесь тетрадями и проверьте друг друга. Ошибки исправьте зеленой ручкой, если они имеются.
После чего учитель показывает слайд с правильными ответами, и каждый учащийся проверяет себя сам.
Задание 5 «Разгадай-ка»
Учащимся предлагаются вопросы, на которые они должны устно ответить:
1)Что произошло с героиней сказки «Снегурочка», когда она прыгнула через костёр?
Какая, примерно, температура плавления льда? (растаяла, плавление, 00С).
2) Какие процессы есть в этих сказках?
a) Из древнегреческой легенды «Икар».
Сильно взмахнув крыльями, взлетел Икар высоко в небо, ближе к лучезарному солнцу. Палящие лучи расплавили воск, скреплявший крылья.
Что означает слова «и лучи расплавили воск»?
b) Какой тепловой процесс упоминается в пословице.
Когда вода кипит, пар идет горячий.
c) Прослушайте сказку и ответьте на вопрос:
Сказка:
Жил-был царь. У него были три дочери: старшая, средняя и младшая. Младшая была самая красивая, самая любимая. Царь был стар и умен. Он давно издал указ, по которому первая дочь, выходящая замуж получит пол — царства. Зная указ, средняя и старшая дочери очень хотели замуж, и часто из-за этого ссорились. Младшая дочь замуж не собиралась. Чтобы разрешить все вопросы с замужеством и уладить ссоры, царь предложил провести такое соревнование.
Он поставил на стол три чайника. Они были совершенно одинаковы, как по внешнему виду, так и по вместимости. Царь налил в каждый чайник равное количество воды из ведра.
«Мои любимые дочери, — начал свою речь царь, — сейчас каждая из вас возьмет по чайнику и отправиться вместе со мной на кухню. Там вы поставите чайники на плиту и дождетесь, пока они закипят. Та дочь, у которой закипит чайник раньше, выйдет замуж первой».
Закипит ли чайник у сестер? Если да, то у какой из сестер чайник закипит быстрее? Почему?
Ответ: Старшая и средняя дочери очень хотели, чтоб их чайники закипели быстрее, и часто поднимали крышки чайников, проверяя, не кипит ли в них вода. Младшая дочь замуж не хотела и в чайник не заглядывала!
Медь — точка плавления — точка кипения
Медь — точка плавления и точка кипения
Температура плавления меди 1084,62 ° C .
Температура кипения меди 2927 ° C .
Обратите внимание, что эти точки связаны со стандартным атмосферным давлением.
Точка кипения — насыщение
В термодинамике термин насыщение определяет состояние, при котором смесь пара и жидкости может существовать вместе при заданных температуре и давлении.Температура, при которой начинает происходить испарение (кипение) для данного давления, называется температурой насыщения или точкой кипения . Давление, при котором начинается испарение (кипение) для данной температуры, называется давлением насыщения. Если рассматривать температуру обратного перехода от пара к жидкости, ее называют точкой конденсации.
Точка плавления — насыщение
В термодинамике точка плавления определяет состояние, при котором твердое тело и жидкость могут находиться в равновесии.Добавление тепла превратит твердое вещество в жидкость без изменения температуры. Температура плавления вещества зависит от давления и обычно указывается при стандартном давлении. Когда рассматривается как температура обратного перехода от жидкости к твердому телу, она упоминается как точка замерзания или точка кристаллизации.
Медь — Свойства
Элемент | Медь |
---|---|
Атомный номер | 29 |
Символ | Cu |
Категория элемента | Переходный металл |
Фаза на STP | Цельный |
Атомная масса [а.е.м.] | 63.546 |
Плотность при стандартном давлении [г / см3] | 8,92 |
Электронная конфигурация | [Ar] 3d10 4s1 |
Возможные состояния окисления | +1,2 |
Сродство к электрону [кДж / моль] | 118,4 |
Электроотрицательность [шкала Полинга] | 1,9 |
Энергия первой ионизации [эВ] | 7,7264 |
Год открытия | неизвестно |
Первооткрыватель | неизвестно |
Тепловые свойства | |
Точка плавления [шкала Цельсия] | 1084. 62 |
Точка кипения [шкала Цельсия] | 2927 |
Теплопроводность [Вт / м · К] | 401 |
Удельная теплоемкость [Дж / г К] | 0,38 |
Теплота плавления [кДж / моль] | 13,05 |
Теплота испарения [кДж / моль] | 300,3 |
–
–
–
точек плавления некоторых обычных веществ
«Человек должен знать свои ограничения», — однажды сказал великий человек.Это справедливо и для материалов.
Поскольку ядро планеты расплавлено, поверхность в основном вода, и даже органические существа почти исключительно жидкие по природе, жидкое состояние является обычным состоянием материи Земли.
Плавление — это процесс, посредством которого тепло переводит вещество из твердого состояния в жидкое. Некоторые вещества превращаются легче, чем другие, и говорят, что они имеют более низкую температуру плавления, чем те, которым требуется больше тепла, чтобы вызвать это изменение.
Эти теоретические точки плавления обычно предполагают давление воздуха, равное давлению на уровне моря.Точки плавления и кипения изменяются с повышением или понижением давления. По этой причине вода не так легко превращается в пар в скороварке или автоклаве.
Вода — наиболее распространенное жидкое вещество на поверхности планеты, но даже металлы можно легко найти в жидком виде. Ртуть используется в термометрах из-за ее способности оставаться жидкостью при низких температурах и из-за высокой точки кипения. Элемент Галлий можно превратить из твердого в жидкое, просто поместив его на ладонь.
Настоящие металлы — это химические элементы, которые обычно проявляют свойства высокой электропроводности, блеска и / или пластичности. Они определяются своим положением в Периодической таблице элементов и сгруппированы в такие семейства, как щелочные металлы, щелочноземельные металлы, переходные металлы и редкоземельные металлы.
Кроме того, можно создать многие сплавы, некоторые из которых сложнее других, путем объединения металлов с другими металлами и / или неметаллическими элементами. При таком сочетании результат считается легированным.
Эти сплавы обладают интересными характеристиками, уникальными для всех вместе взятых пропорций. Некоторые сплавы на самом деле плавятся при более низкой температуре плавления, чем любой из их компонентов по отдельности. Когда соотношение приводит к самой низкой возможной температуре плавления для объединенных веществ, эти сплавы называют «эвтектическими» или эвтектическими сплавами.
Например: свинец обычно плавится при 327 ° C, а олово — при 231 ° C. При объединении при соотношении свинца 67% к 33% олова припой свинец-олово достигает своей самой низкой точки плавления 180 ° C.Большинство свинцовых припоев либо запрещено законом, либо их избегают из-за токсичных свойств свинца.
Для пайки соединений, как в сантехнике, используется твердый припой. Эти припои обычно представляют собой сплав медь / цинк или медь / серебро. Они плавятся при более высоких температурах, чем свинцово-оловянные, и медленнее возвращаются в твердое состояние.
Эвтектоидная сталь содержит 0,9% углерода (точка эвтектики системы железо-углерод) и называется перлитом, который состоит из чередующихся слоев альфа-феррита и цементита.Это двухфазная микроструктура, встречающаяся в некоторых сталях и чугунах.
Имея это в виду, вот потенциально полезная таблица температур плавления для обычных веществ, часто используемых при пайке, пайке, сварке, ювелирных изделиях или ремесленных мастерских, как это применяется на Земле на уровне моря.
Порядок точек плавления | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Обычно Используемое название | Химический Символ | Точка плавления ° F | Точка плавления ° C | Удельная Плотность | Тройские унции / Cu In | ||||||||
Фосфор | P | 111 | 44 | 1. 82 | 0,959 | ||||||||
Олово | Sn | 450 | 232 | 7,3 | 3,846 | ||||||||
Висмут | Bi | 520 | 271 | 9,8 | 47 | CCd | 610 | 321 | 8,65 | 4,557 | |||
Свинец | Pb | 621 | 327 | 11,34 | 5,973 9002 | ||||||||
Цинк7 | 902 | ||||||||||||
Цинк7 | 7.1 | 3,7758 | |||||||||||
Сурьма | Sb | 1167 | 630 | 6,62 | 3,448 | ||||||||
Магний | Mg | 1202 | 650 | 1,75 | 650 | 1,75 | 650 | 1,75 | Al | 1220 | 660 | 2,7 | 1,423 |
Серебро, монета | — | 1615 | 879 | 10,31 | 5.43 | ||||||||
Серебро, стерлинговое | — | 1640 | 893 | 10,36 | 5,457 | ||||||||
Серебро чистое | Ag | 1761 | 961 | 10,49 | 5,525 | Золото , 24K ЧистыйAu | 1945 | 1063 | 19,32 | 10,18 | |||
Медь | Cu | 1981 | 1083 | 8,96 | 4. 719 | ||||||||
Марганец | Mn | 2273 | 1245 | 7,43 | 3,914 | ||||||||
Бериллий | Be | 2340 | 1280 | 1,82 | 47 0,957 | Кремний кремний2605 | 1430 | 2,33 | 1,247 | ||||
Никель | Ni | 2651 | 1455 | 8,9 | 4,691 | ||||||||
Кобальт | Co | 2723 8957 | 98,9 | ||||||||||
Железо | Fe | 2802 | 1539 | 7,87 | 4,145 | ||||||||
Палладий | Pd | 2831 | 1555 | 12 | 6,3 Чистый | Pt | 3224 | 1773 | 21,45 | 11,301 | |||
Хром | Cr | 3430 | 1890 | 7,19 | 3.788 | ||||||||
Родий | Rh | 3571 | 1966 | 12,44 | 6,553 | ||||||||
Иридий | Ir | 4449 | 2454 | 22,5 | 52 Rh | 9,8494500 | 2500 | 12,2 | 6,428 | ||||
Молибден | Mo | 4760 | 2625 | 10,2 | 5. 347 | ||||||||
Осмий | Os | 4892 | 2700 | 22,5 | 11,854 | ||||||||
Олово | — | 464 | 240 | — | / | ||||||||
— | / | ||||||||||||
— | — | ||||||||||||
446 | 230 | — | — | ||||||||||
Типы принтеров: олово-сурьма-свинец | — | 365 | 185 | — | — | ||||||||
Агар | — | 902 18585 | — | — | |||||||||
Стеариновая кислота | — | 160.2 | 71,2 | — | — | ||||||||
Парафин | — | 150 | 65,6 | — | — | ||||||||
Пчелиный воск | — | 140 | — 64 | 902 902||||||||||
Пальмитиновая кислота | — | 145,4 | 63 | — | — | ||||||||
Лауриновая кислота | — | 111,2 | 44 | — | — | ||||||||
) | — | 110 | 43.3 | — | — | ||||||||
Говяжий жир | — | 107,6 | 42 | — | — | ||||||||
Шоколадные конфеты | — | 60-97 | 15,6-36,1 | — | |||||||||
Canola Oil | — | 14 | -10 | — | — | ||||||||
Углерод | C | — | — | 2,22 | 1. 17 |
12.7: Типы кристаллических твердых тел
Как общество, мы иногда принимаем вещи как должное. Например, часто предполагается, что мы получим электроэнергию, когда подключим вилку к электрической розетке. Провод, из которого состоит эта розетка, почти всегда состоит из меди, материала, который хорошо проводит электричество. Уникальные свойства твердой меди позволяют электронам беспрепятственно проходить через провод и в любое устройство, к которому мы его подключаем. Затем мы можем наслаждаться музыкой, телевидением, работой на компьютере или любой другой деятельностью, которой мы хотим заниматься.Однако эти действия — и само чудо электричества — были бы невозможны без этого медного провода!
Классы кристаллических твердых тел
Кристаллические вещества можно описать по типам содержащихся в них частиц и по типам химической связи, которая имеет место между частицами. Существует четыре типа кристаллов: (1) ионный , (2) металлический , (3) ковалентная сетка и (4) молекулярный . Свойства и несколько примеров каждого типа перечислены в следующей таблице и описаны в таблице ниже.
Тип кристаллического твердого вещества | Примеры (формулы) | Температура плавления (° C) | Нормальная точка кипения (° C) |
---|---|---|---|
Ионный | \ (\ ce {NaCl} \) | 801 | 1413 |
\ (\ ce {CaF_2} \) | 1418 | 1533 | |
Металлик | \ (\ ce {Hg} \) | -39 | 630 |
\ (\ ce {Na} \) | 371 | 883 | |
\ (\ ce {Au} \) | 1064 | 2856 | |
\ (\ ce {W} \) | 3410 | 5660 | |
Ковалентная сеть | \ (\ ce {B} \) | 2076 | 3927 |
\ (\ ce {C} \) (ромб) | 3500 | 3930 | |
\ (\ ce {SiO_2} \) | 1600 | 2230 | |
Молекулярный | \ (\ ce {H_2} \) | -259 | -253 |
\ (\ ce {I_2} \) | 114 | 184 | |
\ (\ ce {NH_3} \) | -78 | -33 | |
\ (\ ce {H_2O} \) | 0 | 100 |
Ионные кристаллы — Ионная кристаллическая структура состоит из чередующихся положительно заряженных катионов и отрицательно заряженных анионов (см. Рисунок ниже).Ионы могут быть одноатомными или многоатомными. Обычно ионные кристаллы образуются из комбинации металлов 1 или 2 групп и неметаллов 16 или 17 групп или неметаллических многоатомных ионов. Ионные кристаллы твердые, хрупкие и имеют высокие температуры плавления. Ионные соединения не проводят электричество как твердые тела, но проводят электричество в расплавленном состоянии или в водном растворе.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): \ (\ ce {NaCl} \) кристалл.Металлический кристалл — Металлические кристаллы состоят из катионов металлов, окруженных «морем» подвижных валентных электронов (см. Рисунок ниже).Эти электроны, также называемые делокализованными электронами, не принадлежат какому-либо одному атому, но способны перемещаться через весь кристалл. В результате металлы являются хорошими проводниками электричества. Как видно из приведенной выше таблицы, температуры плавления металлических кристаллов находятся в широком диапазоне.
Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): металлическая кристаллическая решетка со свободными электронами, способными перемещаться между положительными атомами металла.Кристаллы с ковалентной сеткой — Кристалл с ковалентной сеткой состоит из атомов в узлах решетки кристалла, причем каждый атом ковалентно связан со своими ближайшими соседними атомами (см. Рисунок ниже).Ковалентно связанная сеть трехмерна и содержит очень большое количество атомов. Сетчатые твердые тела включают алмаз, кварц, многие металлоиды и оксиды переходных металлов и металлоидов. Сетчатые твердые тела твердые и хрупкие, с чрезвычайно высокими температурами плавления и кипения. Состоящие из атомов, а не ионов, они не проводят электричество ни в каком состоянии.
Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Алмаз представляет собой твердую сетку, состоящую из атомов углерода, ковалентно связанных друг с другом в повторяющемся трехмерном узоре.Каждый атом углерода образует одинарные ковалентные связи в тетраэдрической геометрии.Молекулярные кристаллы — Молекулярные кристаллы обычно состоят из молекул в узлах решетки кристалла, удерживаемых вместе относительно слабыми межмолекулярными силами (см. Рисунок ниже). Межмолекулярные силы могут быть дисперсионными силами в случае неполярных кристаллов или диполь-дипольными силами в случае полярных кристаллов. Некоторые молекулярные кристаллы, такие как лед, имеют молекулы, удерживаемые вместе водородными связями.Когда один из благородных газов охлаждается и затвердевает, узлами решетки становятся отдельные атомы, а не молекулы. Во всех случаях межмолекулярные силы, удерживающие частицы вместе, намного слабее, чем ионные или ковалентные связи. В результате температуры плавления и кипения молекулярных кристаллов намного ниже. Молекулярные кристаллы, лишенные ионов или свободных электронов, являются плохими электрическими проводниками.
Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): Кристаллическая структура льда.Некоторые общие свойства четырех основных классов твердых тел сведены в Таблицу \ (\ PageIndex {2} \).
Ионные твердые вещества | Молекулярные вещества | Ковалентные твердые вещества | Металлические твердые тела |
---|---|---|---|
* Существует множество исключений. Например, графит имеет относительно высокую электропроводность в углеродных плоскостях, а алмаз имеет самую высокую теплопроводность среди всех известных веществ. | |||
плохие проводники тепла и электричества | For example, graphite has a relatively high electrical conductivity within the carbon planes, and diamond has the highest thermal conductivity of any known substance.»> плохие проводники тепла и электричества | плохие проводники тепла и электричества * | хорошие проводники тепла и электричества |
относительно высокая температура плавления | низкая точка плавления | высокая температура плавления | точки плавления сильно зависят от электронной конфигурации |
«> твердый, но хрупкий; разрушиться под напряжением | мягкий | очень твердый и хрупкий | легко деформируется под нагрузкой; пластичный и ковкий |
относительно плотная | низкая плотность | низкая плотность | обычно высокой плотности |
«> матовая поверхность | матовая поверхность | матовая поверхность | блестящий |
Пример \ (\ PageIndex {1} \)
Классифицируют \ (\ ce {Ge} \), \ (\ ce {RbI} \), \ (\ ce {C6 (Ch4) 6} \) и \ (\ ce {Zn} \) как ионные, молекулярные. , ковалентные или металлические твердые вещества и расположите их в порядке увеличения температуры плавления.
Дано : соединения
Запрошено : классификация и порядок точек плавления
Стратегия :
- Найдите составляющие элементы в периодической таблице. Основываясь на их положении, предскажите, является ли каждое твердое вещество ионным, молекулярным, ковалентным или металлическим.
- Расположите твердые вещества в порядке увеличения температуры плавления в соответствии с вашей классификацией, начиная с молекулярных твердых веществ.
Решение :
А. Германий находится в p-блоке сразу под Si, вдоль диагональной линии полуметаллических элементов, что предполагает, что элементарный Ge, вероятно, имеет ту же структуру, что и Si (структура алмаза). Таким образом, Ge, вероятно, представляет собой ковалентное твердое тело .
RbI содержит металл из группы 1 и неметалл из группы 17, так что это твердое ионное вещество , содержащее ионы Rb + и I —.
Соединение \ (\ ce {C6 (Ch4) 6} \) представляет собой углеводород (гексаметилбензол), который состоит из изолированных молекул, которые образуют молекулярное твердое вещество без ковалентных связей между ними.
Zn представляет собой элемент d-блока, поэтому металлическое твердое тело .
B. Расположить эти вещества в порядке увеличения температуры плавления несложно, за одним исключением. Мы ожидаем, что C 6 (CH 3 ) 6 будет иметь самую низкую температуру плавления, а Ge — самую высокую температуру плавления, а RbI находится где-то посередине. Однако температуры плавления металлов трудно предсказать на основе представленных до сих пор моделей.Поскольку Zn имеет заполненную валентную оболочку, он не должен иметь особенно высокую температуру плавления, поэтому разумное предположение —
. C 6 (CH 3 ) 6
Фактические температуры плавления: C 6 (CH 3 ) 6 , 166 ° C; Zn, 419 ° С; RbI, 642 ° С; и Ge, 938 ° С. Это согласуется с нашим прогнозом.
Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)
Классифицируйте CO 2 , BaBr 2 , GaAs и AgZn как ионные, ковалентные, молекулярные или металлические твердые вещества, а затем расположите их в порядке увеличения температуры плавления.
- Ответ
CO 2 (молекулярный)
2 (ионный) Фактические температуры плавления следующие: CO 2 , около -15,6 ° C; AgZn, около 700 ° C; BaBr 2 , 856 ° С; и GaAs, 1238 ° C.
WISER — это система, предназначенная для оказания помощи аварийно-спасательным службам в инцидентах с опасными материалами.WISER предоставляет широкий спектр информации об опасных веществах, включая вещества идентификационная поддержка, физические характеристики, информация о здоровье человека и советы по сдерживанию и подавлению. Для начала настройте свой профиль и выберите элемент ниже. Последние новости
WebWISER лучше всего просматривать в следующих браузерах (указанной версии или выше): Internet Explorer 9, Firefox 26, Safari 7 или Google Chrome 30. WISER также доступен как отдельное приложение для ПК и различных мобильных платформ, включая устройства iOS и Android. См. Домашнюю страницу WISER для бесплатных загрузок и дополнительной информации о WISER. | Выберите свой профиль, чтобы настроить WISER’s контент, который лучше подходит для вашей роли в чрезвычайной ситуации. Прочие химические ресурсы на случай чрезвычайных ситуаций на NLMПрочие химические ресурсы на случай чрезвычайных ситуаций |
Характеристики твердого, жидкого и газообразного состояний
в разделах 1.3 и 2.5A3, мы отметили, что физические свойства конкретного вещества определяют его состояние при комнатной температуре. Если и его нормальная температура плавления, и его нормальное кипение температура ниже комнатной (20 ° C), при нормальной температуре вещество является газом. условия. Нормальная температура плавления кислорода составляет -218 ° C; его нормальное кипение точка -189 ° C. Кислород — это газ при комнатной температуре. Если нормальное плавление точка вещества ниже комнатной температуры, вещество является жидкостью при комнатная температура.Бензол плавится при 6 ° C и кипит при 80 ° C; это жидкость при комнатной температуре. Если и нормальная температура плавления, и нормальное кипение точки выше комнатной температуры, вещество твердое. Натрия хлорид плавится при 801 ° C и кипит при 1413 ° C. Хлорид натрия — твердое вещество под нормальные условия. Рисунок 9.1 иллюстрирует взаимосвязь между физическими состояние и нормальные температуры плавления и кипения.
РИСУНОК 9.1 Физическое состояние относительно нормальных точек плавления и кипения.Обратите внимание, что твердые вещества плавятся и кипят выше комнатной температуры, жидкости плавятся ниже комнатной температуры и кипят выше комнатной температуры, а газы плавятся и кипят ниже комнатной температуры. |
A. Форма и объем
Твердое тело имеет фиксированную форму и объем, которые не меняются вместе с формой его контейнера. Подумайте о камне и о том, что его размер и форма остаются неизменными, независимо от того, куда вы его положите. Жидкость имеет постоянный объем, но ее форма соответствует форме емкости.Рассмотрим образец молока. Его объем остается неизменным, кладете ли вы его в блюдце для кошки или в стакан для себя; ясно, что его форма меняется, чтобы соответствовать форме контейнера. Газ меняет свою форму и объем, чтобы соответствовать форме и объему своего сосуда. Рассмотрим образец воздуха. Он заполнит пустую комнату, воздушный шар, шину или резиновый плот. Его форма и объем соответствуют форме и объему контейнера, в который он помещен. Рисунок 9.2 иллюстрирует эти моменты.
РИСУНОК 9.2 Постоянство объема, формы и массы в трех состояниях материи: (а) твердое, (б) жидкое, (в) газообразное. |
Б. Плотность
Плотность жидкостей и твердых веществ измеряется в граммах на миллилитр и граммах на кубический сантиметр, соответственно, и очень мало изменяется при изменении температуры образца. Газы имеют гораздо меньшую плотность, настолько низкую, что плотность газа измеряется в граммах на литр, а не в граммах на миллилитр.Плотность газа значительно меняется при изменении температуры газа. В таблице 9.1 показаны плотности трех обычных веществ, по одному в каждом из трех физических состояний, при двух разных температурах.
Плотность при 20 ° C | Плотность при 100 ° C | |
---|---|---|
твердое вещество: хлорид натрия | 2.16 г / см 3 | 2,16 г / см 3 |
жидкость: вода | 0,998 г / мл | 0,958 г / мл |
газ: кислород | 1,33 г / л | 1,05 г / л |
C. Сжимаемость
Объем твердого тела или жидкости не очень сильно меняется под давлением.Ты
не может изменить объем кирпича, сжимая его, ни вы не можете сжать один
литр жидкости в бутылку емкостью 0,5 л. Объем газа действительно сильно меняет
справляться с давлением; Вы можете втиснуть баллон объемом 1,0 л в пространство объемом 0,5 л.
D. Выводы о межмолекулярной структуре
Постоянная форма и объем твердого тела позволяют предположить, что его частицы (атомы,
ионы или молекулы) удерживаются вместе довольно жесткими связями. Изменяемая форма
и постоянный объем жидкости предполагают, что между ее
частицы, но эти связи не жесткие и, вероятно, менее прочны, чем
те в твердом.Тот факт, что газ не имеет ни постоянной формы, ни постоянного
объем предполагает, что нет никаких связей и только очень незначительные взаимодействующие силы
между частицами газа. Разнообразие сжимаемости предполагает другие
гипотезы. Если твердые тела и жидкости нельзя сжать, частицы которых
они должны быть составлены очень близко друг к другу. Высокая сжимаемость
газ подразумевает, что частицы газа очень далеко друг от друга и
пространства между ними.Эта последняя гипотеза подтверждается различием между
плотности твердых тел и жидкостей и плотности газов. Один мл
твердое или жидкое вещество всегда имеет массу намного больше, чем один миллилитр газа.
Что такое температура плавления? & Life приложений в процессе плавки
Температура плавленияТемпература плавления
Материя существует в трех состояниях: твердое, жидкое и газообразное, и материя может переходить из одного состояния в другое при нагревании. Переход вещества из твердого состояния в жидкое состояние называется плавлением, а температура точка плавления называется точкой плавления.
Точка плавления — это температура, при которой вещество начинает переходить из состояния в жидкое состояние. Точка плавления льда равна нулю градуса Цельсия, когда лед начинает превращаться в воду.
Каждое вещество имеет определенную температуру плавления, которая используется для различения различных веществ. Различные твердые вещества имеют разные точки плавления, при этом некоторые твердые вещества, такие как воск, масло и лед, имеют низкие температуры плавления.
Некоторые твердые вещества, такие как железо, медь, алюминий и поваренная соль, имеют высокую температуру плавления. Температура плавления вещества зависит от давления и обычно указывается при стандартном давлении.
Измерения температуры плавления твердого вещества могут предоставить информацию о чистоте вещества, когда смеси имеют тенденцию плавиться при температурах ниже точек плавления чистых твердых веществ.
Жизни в процессе плавкиРабочие плавят твердые металлы, чтобы их было легче смешивать и формировать при производстве сплавов. Сплавы, такие как сплавы меди с золотом и сплава хрома с никелем, очень важны в нашей жизни.
Медно-золотой сплав — это сплав, используемый для изготовления ювелирных изделий, используемых для украшения, а никель-хромовый сплав — это сплав, используемый для изготовления нагревательных спиралей. Материалы с высокой температурой плавления ценны для изготовления изделий, которые должны сопротивляться. сильная жара.
Вольфрам имеет чрезвычайно высокую температуру плавления и используется в нити для ламп накаливания. Если у вас смесь нескольких твердых веществ, плавление — это способ, с помощью которого некоторые вещества (с более низкими температурами плавления) могут быть отделены от другие (с более высокими температурами плавления).
Физические и химические свойства вещества (плотность, точка плавления, точка кипения, твердость, электрическая и теплопроводность)
Вещество, свойства и виды молекул, процесс плавления и испарения
Атомная структура вещества, уровни энергии, электронное распределение и химическая активность
Какие факторы влияют на температуру плавления?
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 долго; 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 с молекулами, которые 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 градус Цельсия / -173,4 градуса по Фаренгейту, в то время как точка плавления более крупной молекулы этилцеллюлозы составляет 151 градус Цельсия / 303,8 градуса по Фаренгейту.
Макромолекулы имеют гигантские структуры, состоящие из множества неметаллических атомов, 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, — ионно-ионное взаимодействие — сильны. 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, точка плавления полярного монохлорида йода составляет 27 градусов по Цельсию / 80,6 градусов по Фаренгейту, а точка плавления брома, неполярного вещества, составляет -7.2 градуса по Цельсию / 19,04 градуса по Фаренгейту.
Присутствие примесей
Твердые примеси 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 от 1 до 2 градусов Цельсия, известный как острая точка плавления. Примеси вызывают структурные дефекты, которые облегчают преодоление межмолекулярных взаимодействий между молекулами.