Fusion в това, което се състои, примери и експеримент

на синтез това е промяната на състоянието от твърдо към течно за вещество в температурен диапазон. Ако веществото има висока степен на чистота, маржът съответства на определена температура: точката на топене. А когато има известна степен на примеси, точката на топене е представена от диапазон (например 120-122 ° С)..

Това е един от най-често срещаните физически процеси в природата. Твърдите вещества абсорбират топлината и повишават температурата, докато първите капки течност започнат да се образуват. След това други капки следват първата и докато цялото твърдо вещество не се разтопи, неговата температура остава постоянна.

Защо? Защото цялото количество топлина се консумира, за да се произведе повече течност, вместо да се загрява последната. Следователно, твърдото вещество и течността имат една и съща температура и съществуват в равновесие. Ако подаването на топлина е постоянно, балансът завършва до пълното образуване на течност.

Поради тази причина, когато леденият сталактит започне да се топи през пролетта, след като промяната на състоянието започне, тя няма да свърши, докато не се превърне в течна вода. На изображението по-горе може да се види, че дори ледени кристали плуват във висяща капка.

Определянето на точката на топене на неизвестно вещество е отличен тест за идентифициране (доколкото не съдържа много примеси).

Той също така разкрива колко силни са взаимодействията между молекулите, които образуват твърдото вещество; при основаване при по-високи температури, по-силни ще бъдат неговите междумолекулни сили.

индекс

• 1 От какво се състои сливането??
  • 1.1. Разтвори на твърди смеси и емулсии
• 2 Примери
  • 2.1 В кухнята
  • 2.2 В украшенията
  • 2.3 В природата
• 3 Точки на сливане на най-често срещаните вещества
• 4 Експериментирайте, за да обясните сливането на деца и юноши
  • 4.1 Цветни ледени куполи
  • 4.2 Термичен шкаф
• 5 Препратки

От какво се състои сливането??

Сливането се състои от промяна на състоянието от твърдо към течно. Молекулите или атомите в течността притежават по-висока средна енергия, тъй като те се движат, вибрират и се въртят при по-високи скорости. Това води до увеличаване на междумолекулното пространство и следователно до увеличаване на обема (въпреки че това не е така с водата)..

Тъй като в твърдото вещество молекулите са в по-компактна подредба, те нямат свободи в движението си и имат по-ниска средна енергия. За да се осъществи преходът от твърда до течност, молекулите или атомите на твърдото вещество трябва да вибрират при по-високи скорости чрез поглъщане на топлината.

Докато вибрират, те отделят набор от молекули, които се събират, за да образуват първата капка. И така, сливането не е нищо повече от топене на твърдото вещество, причинено от ефекта на топлината. Колкото по-висока е температурата, толкова по-бързо става сливането на твърдото вещество.

По-специално, сливането може да даде път на образуването на тунели и пори в твърдото вещество. Това може да се демонстрира чрез специален експеримент за деца.

Разтопи на твърди смеси и емулсии

Сладоледът

Сливането се отнася до топенето на вещество или смес чрез топлина. Въпреки това терминът се използва и за топене на други вещества, които не се класифицират стриктно като твърди вещества: емулсии.

Идеалният пример е в сладоледа. Те са емулсии на замразена вода (и в някои, кристализирани), с въздух и мазнини (мляко, сметана, какао, масло и др.).

Сладоледът се топи или се топи, тъй като ледът превишава точката на топене, въздухът започва да избягва и течността завършва с влачене на останалите компоненти.

Химията на сладоледа е изключително сложна и представлява точка на интерес и любопитство, когато се разглежда дефиницията за синтез.

Сладък и солен лед

По отношение на други твърди смеси не може да се говори правилно за точка на топене за аналитични цели; т.е. не е определящ критерий за идентифициране на едно или няколко вещества. В смес, когато компонент се разтопи, другите могат да се разтворят в течна фаза, която е диагонално противоположна на сливането..

Например, твърда смес от ледена захарна сол ще се стопи напълно, веднага щом ледът се разтопи. Тъй като захарта и солта са много разтворими във вода, тя ще ги разтвори, но това не означава, че захарта и солта са се разтопили.

Примери

В кухнята

Някои често срещани примери за синтез могат да бъдат намерени в кухнята. Масло, шоколад, дъвка и други сладки се топят, ако те получават пряката слънчева топлина или ако са заключени в горещи пространства. Някои бонбони, като бонбони, са преднамерено разтопени за най-добро удоволствие от техните вкусове.

Много рецепти показват, че една или повече съставки трябва първо да се стопят, преди да бъдат добавени. Сирената, мазнините и медът (много вискозен) също са сред тези съставки.

В украшения

За украса на определени пространства и обекти се използват метали, стъкло и керамика с различен дизайн. Тези орнаменти могат да се видят на терасата на сграда, в кристалите и мозайките на някои стени, или в предметите за продажба в бижутата..

Всички те са съставени от материали, които се топят при много високи температури, затова първо трябва да се стопят или омекотяват, за да работят и да им дават желаните форми..

Тук работите с желязо с нажежаема жичка, както правят ковачите в производството на оръжия, инструменти и други предмети. Също така, сливането позволява получаването на сплави при заваряване на два или повече метала в различни масови пропорции.

От разтопено стъкло можете да създавате декоративни фигури като коне, лебеди, мъже и жени, спомени за пътуване и др..

В природата

Основните примери за сливане в природата могат да се видят при топенето на айсбергите; в лавата, смес от скали, разтопени от интензивната топлина в вулканите; и в земната кора на планетата, където преобладава присъствието на течни метали, особено желязо.

Точки на топене на най-често срещаните вещества

Следва списък на обичайните вещества със съответните им точки на топене:

-Лед, 0ºC

-Парафин, 65,6 ° С

-Шоколадови бонбони, 15.6-36.1ºC (имайте предвид, че това е температурен диапазон, защото има шоколади, които се топят при по-ниски или по-високи температури)

-Палмитинова киселина, 63 ° С

-Агар, 85 ° С

-Фосфор, 44 ° С

-Алуминий, 658ºC

-Калций, 851ºC

-Злато, 1083 ° С

-Мед, 1083ºC

-Желязо, 1530ºC

-Живак, -39ºC (течен при стайна температура)

-Газ метан, -182ºC

-Етанол, -117 ° С

-Графитен въглерод, 4073 ° С

-Диамантен въглерод, 4096ºC

Както може да се види, металите като цяло, благодарение на техните метални връзки, имат най-високите точки на топене. Въпреки това въглищата ги преодоляват въпреки наличието на ковалентни връзки, но с много стабилни молекулярни структури.

Малки и неполярни молекули, като метан и етанол, нямат достатъчно силни взаимодействия, за да останат в твърдо състояние при стайна температура..

За останалата част, силата на междумолекулните взаимодействия в твърдото вещество може да се заключи чрез измерване на нейната точка на топене. Твърдият материал, който поддържа горещите температури, трябва да има много стабилна структура.

Като цяло, аполарните ковалентни твърди вещества имат по-ниски точки на топене от полярните, йонните и металните ковалентни твърди вещества.

Експериментирайте, за да обясните сливането на деца и юноши

Цветни ледени куполи

Това е може би един от най-артистичните и прости експерименти, за да се обясни сливането с децата. Трябва ви:

-Някои ястия по такъв начин, че при замразяване на водата в тях те образуват куполи

-Голяма тава, за да се осигури повърхност, където можете да стопите леда, без да причинявате хаос

-Сол (може да бъде най-евтината на пазара)

-Растителни багрила и капкомер или лъжица, за да ги добавите

След като са получени ледените куполи и са поставени върху тавата, към тях се прибавя относително малко количество сол. Единственият контакт на солта с леда ще предизвика реки от вода, които ще навлажнят тавата.

Това е така, защото ледът има висок афинитет към солта и настъпва разтваряне, чиято точка на топене е по-ниска от тази на леда.

След това към куполите се добавят няколко капки боя. Цветът ще проникне в тунелите на купола и всичките му пори, като първите последици от неговото топене. Резултатът е колоритен карнавал в капан в леда.

Най-накрая, оцветителите ще се смесват във водата на таблата, давайки още един визуален спектакъл на малките зрители.

Термичен шкаф

Вътре в шкаф с контролирана температура серия от вещества могат да бъдат поставени в термоустойчиви контейнери. Целта на този експеримент е да покаже на децата, че всяко вещество има своя собствена точка на топене.

Кои вещества могат да бъдат избрани? Логично, метали или соли могат да влязат в шкафа, тъй като те се топят при температури над 500 ° C (кабинетът се топи).

Следователно, от списъка на веществата могат да бъдат избрани онези, които не надвишават 100 ° C, например: живак (ако се приеме, че шкафът може да се охлади под -40 ° C), лед, шоколад, парафин и палмитинова киселина.

Тийнейджърите (и децата също) ще гледат живак да се превърне в метална черна течност; и след това топенето на бял лед, шоколадови блокчета, палмитинова киселина и накрая парафинова свещ.

За да обясни защо парафинът се топи при по-високи температури от шоколада, ще бъде необходимо да се анализират неговите структури.

Ако парафинът и палмитиновата киселина са органични съединения, първата трябва да се състои от по-тежка молекула или по-полярна молекула (или и двете едновременно). Даването на обяснение на такива наблюдения може да бъде оставено като домашно за учениците.

препратки

1. Van't Hul J. (24 юли 2012 г.). Експериментът за топене на лед със солени и течни акварели. Възстановен от: artfulparent.com
2. Тобин, Деклан. (2018). Забавни факти за точката на топене за децата. Лесна наука за деца. Изтеглено от: easyscienceforkids.com
3. Сара. (11 юни 2015 г.). Обикновен научен експеримент за деца: Какво се топи на слънце? Скромно забавление за момчета и момичета. Изтеглено от: frugalfun4boys.com
4. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия. (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
5. h2g2. (3 октомври 2017 г.). Точки на топене на някои общи вещества. Изтеглено от: h2g2.com
6. Отвореният университет. (3 август 2006 г.). Точки на топене. Изтеглено от: open.edu
7. Лумен, химия за не-майор. (Н.О.). Точка на топене. Получено от: courses.lumenlearning.com
8. Гилеспи, Клеър. (13 април 2018 г.). Какви фактори влияят на точката на топене? Sciencing. Изтеглено от: sciencing.com