Περιεχόμενο
- Μοντέλα Σημείου Τήξης
- Τύποι συνδέσεων που αυξάνουν το σημείο τήξης
- Τι μειώνει το σημείο τήξης
- Πυρίμαχα μέταλλα
Το σημείο τήξης ενός στοιχείου είναι όταν μετατρέπεται από στερεή μορφή σε υγρό. Τα μέταλλα, τα οποία είναι φυσικά ευέλικτα στοιχεία που μπορούν να μεταφέρουν θερμότητα και ηλεκτρισμό, τείνουν να είναι στερεά σε θερμοκρασία δωματίου λόγω των σχετικά υψηλών σημείων τήξης τους. Τα μη μεταλλικά, τα οποία είναι σωματικά αδύναμα και κακοί αγωγοί θερμότητας και ηλεκτρισμού, μπορεί να είναι στερεά, υγρά ή αέρια, ανάλογα με το στοιχείο. Τα σημεία τήξης αμφοτέρων των μετάλλων και των μη-μεταλλικών στοιχείων ποικίλλουν ευρέως, αλλά τα μέταλλα τείνουν να τήκονται σε υψηλότερες θερμοκρασίες.
Μοντέλα Σημείου Τήξης
Αφού συμπεριλάβετε τα σημεία τήξης όλων των στοιχείων στον περιοδικό πίνακα, εμφανίζεται ένα μοτίβο. Καθώς μετακινείτε από αριστερά προς τα δεξιά σε μια περίοδο - μια οριζόντια σειρά -, το σημείο τήξης των στοιχείων αρχίζει να αυξάνεται, τότε κορυφώνουν στην Ομάδα 14 - στην κάθετη στήλη με άνθρακα στην κορυφή - και τελικά μειώνονται καθώς πλησιάζετε στη δεξιά πλευρά. Καθώς μετακινείτε από πάνω προς τα κάτω στο τραπέζι, το μοτίβο ανόδου και πτώσης γίνεται μικρότερο, πράγμα που σημαίνει ότι τα στοιχεία σε κατώτερες περιόδους έχουν περισσότερα παρόμοια σημεία τήξης.
Τύποι συνδέσεων που αυξάνουν το σημείο τήξης
Υπάρχουν δύο τύποι συγκόλλησης που οδηγούν σε υψηλότερα σημεία τήξης: ομοιοπολικά και μεταλλικά. Οι ομοιοπολικοί δεσμοί είναι όταν τα ζεύγη ηλεκτρονίων μοιράζονται εξίσου μεταξύ των ατόμων και τραβούν τα άτομα ακόμα πιο κοντά μαζί εάν εμπλέκονται πολλαπλά ζεύγη ηλεκτρονίων. Οι μεταλλικοί δεσμοί περιλαμβάνουν ηλεκτρόνια που απομακρύνονται: επιπλέουν μεταξύ πολλών ατόμων, όχι μόνο δύο, και οι θετικά φορτισμένοι πυρήνες είναι σταθερά δεμένοι με τη γύρω «θάλασσα» των ηλεκτρονίων.
Τι μειώνει το σημείο τήξης
Καθώς οι ισχυροί δεσμοί μεταξύ των ατόμων δίνουν στοιχεία υψηλότερα σημεία τήξης, είναι επίσης αλήθεια ότι τα χαμηλότερα σημεία τήξης είναι αποτέλεσμα ασθενέστερων δεσμών ή έλλειψης δεσμών μεταξύ των ατόμων. Ο υδράργυρος, το μέταλλο με το χαμηλότερο σημείο τήξης - -38,9 βαθμούς Κελσίου ή -37,9 βαθμούς Φαρενάιτ - δεν μπορεί να σχηματίσει οποιουσδήποτε δεσμούς, αφού έχει μηδενική συγγένεια ηλεκτρονίων. Πολλοί μη μεταλλικοί παράγοντες, όπως το οξυγόνο και το χλώριο, είναι εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικοί: έχουν υψηλή συγγένεια για τα ηλεκτρόνια και αποτελεσματικά απομακρύνονται από το άλλο άτομο, οπότε ο δεσμός διασπάται εύκολα. Ως αποτέλεσμα, αυτά τα μη-μέταλλα έχουν θερμοκρασίες σημείου τήξης κάτω από το σημείο ψύξης.
Πυρίμαχα μέταλλα
Αν και πολλά μέταλλα έχουν υψηλά σημεία τήξης, υπάρχει μια επιλεγμένη ομάδα μερικών στοιχείων που έχουν εξαιρετικά υψηλά σημεία τήξης και είναι φυσικά ισχυρά. Αυτά είναι πυρίμαχα μέταλλα ή μέταλλα με σημείο τήξης τουλάχιστον 2.000 βαθμούς Κελσίου ή 3.632 βαθμούς Φαρενάιτ. Ως αποτέλεσμα της ανοχής τους στη θερμότητα, χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία εξοπλισμού, από μικροηλεκτρονική μέχρι ρουκέτες. Για παράδειγμα, τα μέταλλα βολφράμιο και μολυβδαίνιο θεωρούνται για οικοδομικό υλικό σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας λόγω των εξαιρετικά υψηλών σημείων τήξης τους που επιτρέπουν τεράστια αντοχή στη θερμότητα.