ما هي العوامل المؤثرة على درجة الانصهار؟
هناك العديد من العوامل المؤثرة على درجة الانصهار، ومنها:[١][٢]
قوة الترابط بين جزيئات المادة
تعتمد درجة الانصهار على التجاذب القوي بين الجزيئات وتزيد درجة الانصهار بزيادة القوى بين هذه الجزئيات، وتحتوي المركبات الأيونية على نقاط انصهار عالية ويعود السبب في ذلك إلى القوى الكهروستاتيكية القوية التي تربط الأيونات، ومن الجدير بالذكر بأن وجود القطبية، وخاصة الرابطة الهيدروجينية في المركبات العضوية يؤدي إلى ارتفاع درجة الانصهار، وتكون نقاط انصهار المواد القطبية أعلى من نقاط انصهار المواد غير القطبية عندما تكون الأحجام متماثلة.[١]
وجود الشوائب
تسبب الشوائب عيوبًا هيكلية تجعل التفاعلات الجزيئية بين الجزيئات أسهل للتغلب عليها، وغالبًا ما تكون درجة الانصهار الحادة دليلًا على أن العينة نقية إلى حدٍ ما، ومن ناحية أخرى فإن نطاق الانصهار الواسع يعتبر دليلًا على أنها ليست نقية، أما المواد النقية فتمتلك نطاق انصهار ضيق، فمثلًا تحتوي البلورة العضوية النقية على جزيئات موحدة ومعبأة بشكل مثالي معًا، وعلى الرغم من ذلك فإن البلورات تكون غير نقية عندما تتواجد في خليط من جزيئين عضويين مختلفين لأنهما لا يتوافقان مع بعضها بشكل جيد ويسهل صهرها، ويتطلب الأمر مزيدًا من الحرارة لإذابة الهيكل النقي.[١][٢]
شكل جزيئات المادة
عندما تكون جزيئات المادة مجمعة معًا بإحكام، يكون للمادة درجة انصهار أعلى من المادة ذات الجزيئات غير المجمعة بإحكام، فعلى سبيل المثال، تمتلك جزيئات النيوبنتان المتناظرة نقطة انصهار أعلى من الأيزوبنتان، إذ إن جزيئات الأيزوبنتان لا تتجمع معًا بشكل جيد، ويؤثر الحجم الجزيئي أيضًا على درجة الانصهار عندما تتساوى العوامل الأخرى، حيث تذوب الجزيئات الأصغر في درجات حرارة أقل من الجزيئات الأكبر، فمثلًا تبلغ درجة انصهار الإيثانول -114.1 درجة مئوية، بينما تبلغ درجة انصهار جزيء الإيثيل السليلوز الأكبر 151 درجة مئوية، كما أن المواد ذات الهياكل التساهمية العملاقة، مثل الماس والجرافيت والسيليكا، تتلك درجات انصهار عالية للغاية لأن العديد من الروابط التساهمية القوية الوجودة فيها يجب أن تنكسر قبل أن تنصهر.[١]
ما الفرق بين درجة الانصهار ودرجة الغليان؟
يكمن الفرق بين درجة الغليان ودرجة الانصهار بأن درجة الغليان عبارة عن درجة الحرارة التي يغلي عندها السائل مكونًا أبخرة عند الضغط الجوي، وتعرف درجة الانصهار بأنها درجة الحرارة التي تتحول عندها المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة عند الضغط الجوي.[٣]
ما الفرق بين درجة الانصهار ودرجة التجمد؟
تعرف درجة الانصهار بأنها درجة الحرارة التي تتحول عندها المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة عند الضغط الجوي،[٣] بينما تعرف درجة التجمد بأنها درجة حرارة التي تتحول عندها المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة عند الضغط الجوي.[٤]
لماذا تثبت حرارة المادة عند وصولها إلى درجة الانصهار؟
تحافظ المادة على ثبات درجة حرارتها عند درجة انصهارها ودرجة غليانها حتى تذوب أو تغلي جميع المادة، ويعود ذلك إلى أن الحرارة المتوفرة تُستخدم باستمرار في تغيير حالة المادة من خلال التغلب على قوى الجذب بين الجسيمات المكونة، ويطلق على الطاقة الحرارية الممتصة دون إظهار أي ارتفاع في درجة الحرارة اسم الحرارة الكامنة للانصهار، أو الحرارة الكامنة للتبخر.[٥]
المراجع
- ^ أ ب ت ث Claire Gillespie (13/4/2018), "What Factors Affect Melting Point?", Sciencing, Retrieved 25/8/2021.
- ^ أ ب "Melting Points", jove, Retrieved 31/8/2021. Edited.
- ^ أ ب "Define Boiling Point, Melting Point and Evaporation", byjus, 2/6/2021, Retrieved 22/8/2021.
- ↑ "Freezing Point and Super-Cooled Liquid", byjus, 28/7/2021, Retrieved 26/8/2021.
- ↑ "Why does the temperature of a substance remain constant during its melting point or boiling point?", byjus, 5/8/2021, Retrieved 25/8/2021.
