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Schmelzpunkt

Schmelzpunkt von einem Körper ist die Temperaturspanne, an der er ändert Zustand vom Körper zu Flüssigkeit. Obgleich die Phrase eine spezifische Temperatur und wird allgemein und falsch verwendet als solcher in den meisten Lehrbüchern und in der Literatur vorschlagen würde, schmelzen kristallenste Mittel wirklich über einer Strecke einiger Grad oder weniger. Am Schmelzpunkt bestehen die festen und die Flüssigphasen im Gleichgewicht. Wenn Sie betrachtet werden, wie die Temperatur der Rückänderung von Flüssigkeit zu Körper, es als gekennzeichnet Gefrierpunkt. Wegen der Fähigkeit einiger Substanzen zu supercool, wird der Gefrierpunkt nicht betrachtet, eine charakteristische Eigenschaft einer Substanz zu sein.

Grundlagen

Für die meisten Substanzen, Schmelzen und Einfrieren Punkte sind im Wesentlichen gleich. Z.B. der Schmelzpunkt und Gefrierpunkt von Element Quecksilber ist 234.32 Kelvin (−38.83 °C oder −37.89 °F). Jedoch besitzen bestimmte Substanzen unterscheidene Festflüssigkeitübergang Temperaturen. Z.B., Nährboden Schmelzen bei °C 85 (°F 185) und verfestigt sich von °C 31 zu °C 40 (°F 89.6 zu °F 104); dieser Prozeß bekannt wie Hysteresis.

Bestimmte Materialien, wie Glas, kann sich verhärten, ohne zu kristallisieren; diese werden benannt formlose Körper. Formlose Materialien sowie einige Polymer-Plastiken haben nicht einen zutreffenden Schmelzpunkt, da es keine plötzliche Phase änderung bei jeder spezifischen Temperatur gibt. Stattdessen gibt es eine stufenweise änderung in ihrem viskoelastisch Eigenschaften über einer Strecke der Temperaturen. Solche Materialien werden durch a gekennzeichnet Glasübergangstemperatur welches ungefähr definiert werden kann wie der „Knie“ Punkt der Dichte gegen des Materials Temperaturdiagramm.

Der Schmelzpunkt von Eis bei 1 Atmosphäre Druck ist sehr nah ^[1] zu 0 °C (32 °F, 273.15 K), ist dieses alias Eispunkt. In Anwesenheit nucleating Substanzen der Gefrierpunkt des Wassers ist der selbe wie der Schmelzpunkt, aber in Ermangelung der nucleators Wasserdose supercool zum °C −42 (−43.6 °F, 231 K) bevor dem Einfrieren.

Anders als Siedepunkt, ist der Schmelzpunkt zu verhältnismäßig unempfindlich Druck weil der feste/flüssige übergang nur eine kleine änderung im Volumen darstellt.^[2][3] Schmelzpunkte sind, organische Mittel zu kennzeichnen häufig benutzt und zu ermitteln Reinheit. Der Schmelzpunkt einer reinen Substanz ist immer höher und hat eine kleinere Strecke als der Schmelzpunkt einer unreinen Substanz. Mehr die Verunreinigung Geschenk ist, das niedriger der Schmelzpunkt und das ausgedehnter die Strecke. Schließlich wird ein minimaler Schmelzpunkt erreicht. Das mischende Verhältnis, das den niedrigsten möglichen Schmelzpunkt ergibt, bekannt als eutektischer Punkt.

chemisches Element mit dem höchsten Schmelzpunkt ist Wolfram, bei 3695 K (°F 3422 °C, 6192) es ausgezeichnet bildend für Gebrauch als Heizfäden in den Glühlampen. Häufig-zitiert Carbon schmilzt nicht mit umgebendem Druck aber sublimiert an ungefähr 4000 K; ein Flüssigphasen besteht nur über Druck von 10 MPa und geschätztes 4300-4700 K. Tantal Hafniumkarbid (Ta₄HfC₅) ist a refraktär Mittel mit einem sehr hochschmelzenden Punkt von 4488 K (°F 4215 °C, 7619).^[4] Am anderen Ende von der Skala, Helium friert nicht an allen mit normalem Druck, sogar bei den Temperaturen infinitesimally nah an ein Nullpunkt; Druck über dem normalen atmosphärischen Druck von 20mal ist notwendig.

Schmelzpunktmaße

Viele Labortechniken bestehen Sie für die Ermittlung von Schmelzpunkten. A Kofler Bank ist ein Metallstreifen mit einer Temperatursteigung (Strecke Raumtemperatur zu 300°C). Jede mögliche Substanz kann auf einen Abschnitt des Streifens gesetzt werden, der sein thermisches Verhalten an der Temperatur an diesem Punkt aufdeckt. Differenzscanning-Kalorimetrie gibt Informationen über Schmelzpunkt zusammen mit seinem Enthalpie des Schmelzverfahrens.

Ein grundlegender Schmelzpunktapparat für die Analyse der kristallenen Körper besteht aus a ölbad mit einem transparenten Fenster (grundlegendstes Design: a Thiele Schlauch) und ein einfaches Vergrößerungsglas. Die einige Körner eines Körpers werden in einen dünnen Glasschlauch gelegt und untergetaucht teilweise im ölbad. Das ölbad wird geheizt (und gerührt) und mit dem Hilfsmittel des Schmelzens des Vergrößerungsglases (und externer Lichtquelle) der einzelnen Kristalle bei einer bestimmten Temperatur kann beobachtet werden. In den zeitgenössischen Vorrichtungen wird die Probe in einen Heizung Block gelegt, und optische Abfragung wird automatisiert.

Thermodynamik

Ist nicht nur Hitze erforderliche Erhöhung die Temperatur des Körpers zum Schmelzpunkt, aber das Schmelzen erfordert die Hitze genannt Hitze des Schmelzverfahrens.

Von einem Thermodynamikgesichtspunkt am Schmelzpunkt die änderung innen Gibbs geben Energie frei (ΔG) vom Material ist null, weil Enthalpie (H) und Entropie (S) vom Material erhöhen sich (ΔH, ΔS > 0). Schmelzendes Phänomen geschieht, wenn die Gibbs freie Energie der Flüssigkeit niedriger als der Körper für dieses Material wird. Mit verschiedenem Druck geschieht dieses bei einer spezifischen Temperatur. Es kann das auch gezeigt werden:

„T","ΔS„und“ΔH„im oben genannten seien Sie beziehungsweise Temperatur am Schmelzpunkt änderung von Entropie vom Schmelzen und von der änderung von Enthalpie vom Schmelzen.

Richtlinie Carnelleys

In organische Chemie Richtlinie Carnelleys hergestellt 1882 durch Thomas Carnelley, gibt das an hoch molekulare Symmetrie ist mit hochschmelzendem Punkt verbunden ^[5]. Carnelley gründete seine Richtlinie auf Prüfung von 15.000 chemischen Mitteln. Z.B. für drei strukturelle Isomere mit molekulare Formel C₅H₁₂ die Schmelzpunktzunahmen der Reihe Isopentane °C −160 (113 K) Npentan °C −129.8 (143 K) und neopentane °C −18 (255 K). Ebenso innen Xylene und auch Dichlorobenzine die Schmelzpunktzunahmen des Auftrages Meta, ortho und dann Punkte. Pyridin hat eine niedrigere Symmetrie als Benzol folglich erhöht sich sein untererer Schmelzpunkt aber der Schmelzpunkt wieder mit Diazin und Triazine. Viele Rahmen-wie Mittel mögen adamantane und cubane mit hoher Symmetrie haben Sie sehr hochschmelzende Punkte.

Resultate eines hochschmelzende Punktes von einer Höhe Hitze des Schmelzverfahrens oder ein Tief Entropie des Schmelzverfahrens oder eine Kombination von beiden. In den in hohem Grade symmetrischen Molekülen wird die Kristallphase dicht mit vielen leistungsfähigen intermolekularen Interaktionen mit dem Ergebnis einer höheren Enthalpieänderung auf dem Schmelzen verpackt.

Sehen Sie auch

• Siedepunkt
• Einfrieren-Punkt Tiefstand
• Liste der Elemente durch Schmelzpunkt
• Schmelzen
• Schmelzpunkte für verschiedene Elemente
• Phasen der Angelegenheit
• Dreifacher Punkt
• Vicat Erweichungspunkt - die Ermittlung des Erweichungspunktes für Materialien, die keinen definitiven Schmelzpunkt haben.

Hinweise

Externe Verbindungen

• Schmelzender und Siedepunkt legt Vol. ver. 1 durch Thomas Carnelley (Harrison, London, 1885-1887)
• Schmelzender und Siedepunkt legt Vol. ver. 2 durch Thomas Carnelley (Harrison, London, 1885-1887)