Tartalom
Olvadáspont: az a hőmérséklet, amelyen a szilárd anyag folyadékká alakul. Elméletileg a szilárd anyag olvadáspontja megegyezik a folyadék fagyáspontjával - azon a ponton, amelyen szilárd anyaggá válik. Például a jég víz szilárd formája, amely 0 Celsius fok / 32 fok Fahrenheit hőmérsékleten megolvad és folyékony formává változik. A víz ugyanazon a hőmérsékleten fagy le, és jéggé alakul. Nehéz melegíteni a szilárd anyagokat olvadáspontja feletti hőmérsékletre, tehát az olvadáspont megtalálása jó módszer az anyag azonosítására.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A molekuláris összetétel, a vonzóerő és a szennyeződések mind befolyásolhatják az anyagok olvadáspontját.
A molekulák összetétele
Ha a molekulákat szorosan össze vannak csomagolva, akkor egy anyag magasabb olvadáspontú, mint egy olyan anyagnak, amely nem jól csomagolódik. Például, a szimmetrikus neopentán molekulák magasabb olvadáspontúak, mint az izopentán, amelyekben a molekulák nem jól csomagolódnak. A molekuláris méret az olvadáspontot is befolyásolja. Ha más tényezők azonosak, akkor a kisebb molekulák alacsonyabb hőmérsékleten olvadnak, mint a nagyobb molekulák. Például az etanol olvadáspontja -114,1 Celsius fok / -173,4 fok Fahrenheit, míg a nagyobb etil-cellulóz molekula olvadáspontja 151 Celsius fok / 303,8 fok Fahrenheit.
A makromolekulák óriási struktúrájúak, és sok nemfémes atomból állnak, amelyek kovalens kötésekkel kapcsolódnak szomszédos atomokhoz. Az óriás kovalens szerkezetű anyagok, mint például a gyémánt, a grafit és a szilícium-dioxid, rendkívül magas olvadásponttal bírnak, mivel több erős kovalens kötést meg kell szakítani, mielőtt megolvadnának.
A vonzás ereje
A molekulák közötti erős vonzás magasabb olvadáspontot eredményez. Az ionos vegyületek általában magas olvadáspontúak, mivel az ionokat összekötő elektrosztatikus erők - az ion-ion kölcsönhatás - erősek. A szerves vegyületekben a polaritás, különösen a hidrogénkötés általában magasabb olvadáspontot eredményez. A poláris anyagok olvadáspontja magasabb, mint a hasonló méretű nem poláros anyagok olvadáspontja. Például a poláris jód-monoklorid olvadáspontja 27 Celsius fok / 80,6 fok Fahrenheit, míg a bróm, a nem poláros anyag olvadáspontja -7,2 Celsius fok / 19,04 Fahrenheit.
Szennyeződések jelenléte
A tiszta szilárd anyagok alacsonyabb hőmérsékleten olvadnak és szélesebb hőmérsékleti tartományban is megolvadhatnak, amelyet olvadáspont-csökkenésnek hívnak. A tiszta szilárd anyagok olvadáspont-tartománya szűk, általában csak 1–2 Celsius fok, az úgynevezett éles olvadáspont. A szennyeződések szerkezeti hibákat okoznak, amelyek megkönnyítik a molekulák közötti kölcsönös kölcsönhatások leküzdését. Az éles olvadáspont gyakran azt bizonyítja, hogy a minta meglehetősen tiszta, és széles olvadási tartomány azt bizonyítja, hogy nem tiszta. Például egy tiszta szerves kristály egységes molekulákkal rendelkezik, tökéletesen össze vannak csomagolva. A kristályok azonban tiszták, ha két különféle szerves molekula keverékében fordulnak elő, mivel nem illeszkednek jól egymáshoz. Több hőt vesz igénybe a tiszta szerkezet megolvasztása.