אנו מסבירים מהי נקודת ההיתוך. מה המאפיינים שלו וכמה דוגמאות. כמו כן, מהי נקודת הרתיחה.
מהי נקודת ההיתוך?
נקודת ההיתוך נקראת דרגת טֶמפֶּרָטוּרָה שבו העניין ב מצב מוצק הוא נמס, כלומר עובר אל מצב נוזלי. זה מתרחש בטמפרטורה קבועה והוא מאפיין אינטנסיבי של חוֹמֶר, מה שאומר שזה לא תלוי בכם מסה או הגודל שלו. נקודת ההיתוך היא הטמפרטורה שבה מוצק הופך לנוזל ובמהלך מעבר זה המוצק והנוזל מתקיימים במקביל.
ה חומרים טהורים בעלי נקודות התכה גבוהות יותר ועם דרגת שונות נמוכה יותר מאשר חומרים לא טהורים (תערובות). ככל שהחומר מעורב יותר, כך נקודת ההיתוך שלו נמוכה יותר (שבנוסף, תהיה וריאציה גדולה יותר). לכן, לתערובות נקודת התכה נמוכה יותר ממרכיביהן הטהורים. מצד שני, לתערובות של מוצקים יש את מה שמכונה "הנקודה האוטקטית", כלומר הטמפרטורה המינימלית שבה סוג זה של תערובת נמס. ככל שהחומר מעורב יותר, באופן כללי, נקודת ההיתוך שלו תהיה נמוכה יותר, עד שיגיע לנקודה האאוקטית. עם זאת בחשבון, ניתן להשתמש בקשר בין מאפיינים אלה כדי לקבוע את מידת הטוהר של חומרים מסוימים.
נקודת ההיתוך גם פחות מושפעת מה- לַחַץ מנקודת הרתיחה, ובדרך כלל שווה לנקודת הקיפאון של החומר (בה נוזלים הופכים למוצקים) לרוב חומרים.
במקרים מסוימים לנקודת ההיתוך יהיו ערכים שליליים: זה אומר שמאותה טמפרטורה חומר קפוא יחזור לשלב הנוזלי הראשוני שלו.
לפיכך, היתוך הוא א תהליך שינוי שלב (מוצק לנוזל) הפועל מהכנסת אנרגיה קלורית למערכת או לחומר, לגרום לאטומים לנוע במהירות רבה יותר, להגביר את ההתנגשויות ביניהם, לשבור את מִבְנֶה נוקשה ולכן זורם.
זהו תהליך נפוץ מאוד בתעשיית המתכות, למשל, שבו מינרלים ו מתכות מתמזגים כדי לתת להם צורה ספציפית לפני שהם מאפשרים להם לחזור למוצקות עם התקררות ואיבוד חוֹם מסופק.
דוגמאות לנקודת התכה
כמה דוגמאות לנקודות התכה הן כדלקמן:
- נקודת התכה של מים מוצק (קרח) (H2O): 0 ºC
- נקודת התכה של נְחוֹשֶׁת (Cu): 1085 ºC
- נקודת התכה של אלומיניום (Al): 660 ºC
- נקודת התכה של זהב (Au): 1064 ºC
- נקודת התכה של כסף (Ag): 962 ºC
- נקודת התכה של פלדה: סביב 1375 ºC (תלוי בה סַגסוֹגֶת)
- נקודת התכה של פחמן (C): 3500 ºC
- נקודת התכה של אשלגן (K): 64 ºC
- נקודת התכה של טונגסטן (W): 3422 ºC
- נקודת התכה של ארגון (Ar): -189 ºC
- נקודת התכה של כּוֹהֶל: -117 ºC
- נקודת התכה של ברזל (Fe): 1539 ºC
- נקודת התכה של עוֹפֶרֶת (Pb): 328 ºC
- נקודת התכה של כספית (Hg): -39 ºC
- נקודת התכה של חנקן (N): -210 ºC
- נקודת התכה של מימן (H): -259 ºC
- נקודת התכה של אצטלדהיד: -123.5 ºC
נקודת רתיחה
תהליך הרתיחה הוא מה שקורה כאשר מים רותחים והופכים אותם לאדים.
נקודת הרתיחה היא הטמפרטורה שבה לחץ האדים של נוזל (לחץ שמפעיל האדים על הנוזל במערכת סגורה בטמפרטורה מסוימת) שווה ללחץ סביב הנוזל. כאשר שני הלחצים שווים, הנוזל הופך לגז. ללחץ הסביבה יש השפעה רבה על נקודת הרתיחה, כלומר אם מפעילים לחץ גבוה מאוד על נוזל, תהיה לו נקודת רתיחה גבוהה יותר מאשר אם הוא נתון ללחצים נמוכים יותר, ולכן הוא ייקח יותר להפוך לקיטור כאשר הוא נתון ללחץ גבוה. לכן, מכיוון שנקודת הרתיחה משתנה מאוד בלחצים שונים, ה-IUPAC הגדיר את נקודת הרתיחה הסטנדרטית: הטמפרטורה שבה נוזל הופך לאדים בלחץ של 1בר.
כאשר אנו מעלים את הטמפרטורה של נוזל מעל נקודת הרתיחה שלו אך ממשיכים לספק חום כדי להמשיך ולהעלות את הטמפרטורה, אנו מגיעים לטמפרטורה הנקראת "טמפרטורה קריטית". בטמפרטורות מעל הטמפרטורה הקריטית, אי אפשר להזיל גז על ידי הגברת הלחץ שלו.
נקודת התכה ונקודת רתיחה אינן ניתנות להשוואה ואין לבלבל.