Forskellen mellem smeltepunkt og frysepunkt

Det vigtigste forskel mellem smeltepunkt og frysepunkt er det smeltepunkt er den temperatur, hvor et fast stof vil gå til den flydende tilstand, mens frysepunktet er det punkt, hvor enhver væske vil ændre sin tilstand til et fast stof.

Faseændringer er processer, der involverer energiudslip eller energiforøgelse. Smeltepunkt og frysepunkt er punkter, hvor faseændringer finder sted. Med disse kan mange andre egenskaber ved materialet også ændres. Teoretisk set er frysepunktet og smeltepunktet for et materiale det samme, men undertiden for bestemte stoffer adskiller de to værdier sig fra hinanden.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er smeltepunkt 
3. Hvad er frysepunktet
4. Sammenligning side ved side - Smeltepunkt mod frysepunkt i tabelform
5. Resume

Hvad er smeltepunkt?

Smeltepunkt er den temperatur, ved hvilken et fast stof ændrer sig til dets flydende tilstand. Det er en fysisk egenskab, vi kan bruge til at identificere en forbindelse. Når et fast stof konverteres til et flydende trin, sker der en faseændring. Det forekommer ved en karakteristisk temperatur for et givet tryk. Til dette skal vi levere den krævede energi.

Faseændringen absorberer energi / varme (endotermisk), når man går fra fast til væske. De fleste af tidspunkterne leveres denne energi i form af varme. Der kræves varme for at hæve det faste stof til dets smeltepunktstilstand. Desuden har stoffet brug for energien til at smelte sig selv. Vi kalder denne energi fusionsvarme; dette er en type latent varme.

Latent varme er den varme, der absorberes eller frigøres fra et stof under en faseændring. Disse varmeændringer forårsager ikke temperaturændringer, da de absorberes eller frigøres. Derfor smelter stoffet ved smeltepunktet varme, men temperaturen ændrer sig ikke i overensstemmelse hermed. Termodynamisk ved smeltepunktet er ændring af Gibbs frie energi nul. Den følgende ligning er gyldig for et materiale ved smeltepunktet. Det viser, at temperaturen ikke ændrer sig, men materialets entalpi og entropi ændres.

ΔS = ΔH / T

Da stoffet absorberer energi, øges entalpien ved smeltepunktet. I fast tilstand er partikler velordnet og har mindre bevægelse. Men ved den flydende tilstand øges deres tilfældige natur. Derfor øges entropien ved smeltepunktet. I henhold til trykket er der et specifikt smeltepunkt for et givet materiale. Vi kan kun bestemme smeltepunkterne for faste stoffer.

Figur 01: Smeltepunkter for forskellige kemiske elementer

I laboratoriet kan vi bruge mange teknikker til at bestemme smeltepunktet. Det er meget let at bruge et smeltepunktapparat. Vi kan lægge noget fint pulveriseret fast stof i en kapillær, hvor den ene ende er forseglet. Så skal vi lægge den forseglede ende, der indeholder det faste stof, i apparatet. Her skal enden røre ved metallet indeni. Derefter kan vi se det faste stof gennem apparatets forstørrelsesglasvindue. Der er også et termometer til registrering af temperaturen. Når temperaturen gradvist stiger, opvarmes metallet, og det faste stof i kapillæret opvarmes også. Vi kan observere det punkt, hvor smeltningen starter og slutter. Og dette interval svarer til smeltepunktet. Vandets smeltepunkt er 0 ° C. Wolfram har det højeste smeltepunkt, som er 3410 ° C.

Hvad er frysepunktet?

Frysepunkt er den temperatur, hvor enhver væske ændrer dens tilstand til et fast stof. Temperaturen på smeltepunkt og frysepunkt for et materiale er mere eller mindre den samme værdi. F.eks. Forvandles vandet til is ved 0 ° C, og dets smeltepunkt er også 0 ° C. Mere præcist beskriver frysepunktet ændringen af ​​materiens fase.

Figur 02: Frysning af vandformer is

Desuden reducerer processen med frysning af et stof entropien. Der er et udtryk inden for kemi som "frysepunktdepression", som forklarer, hvordan tilstedeværelsen af ​​et ikke-flygtigt opløst stof i en opløsning sænker frysetemperaturen for opløsningsmidlet.

Hvad er forskellen mellem smeltepunkt og frysepunkt?

Smeltepunkt og frysepunkt er modsatte retninger af den samme faseændring. Den vigtigste forskel mellem smeltepunkt og frysepunkt er, at smeltepunktet er den temperatur, ved hvilken et fast stof vil gå til væsketilstand, medens frysepunktet er det punkt, hvor enhver væske vil ændre sin tilstand til et fast stof. Der er desuden også en forskel mellem smeltepunkt og frysepunkt med hensyn til deres entropiændring; mens smeltning af et fast stof øges entropien, men ved frysning aftager entropien. Selvom teoretisk set smeltepunkt og frysepunktstemperaturer er ens for et givet materiale, varierer de praktisk talt lidt.

Sammendrag - Smeltepunkt mod frysepunkt

Smeltepunkt og frysepunkt er to fysiske egenskaber ved stoffer. Den vigtigste forskel mellem smeltepunkt og frysepunkt er, at smeltepunktet er den temperatur, hvor et fast stof vil gå til væsketilstand, mens frysepunktet er det punkt, hvor enhver væske vil ændre sin tilstand til et fast stof.

Reference:

1. Helmenstine, Anne Marie, ph.d. “Hvad er frysepunktet for vand?” ThoughtCo, 5. oktober 2018, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. “Elementernes smeltepunkt (K)” Af Albris - Eget arbejde (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. “1550739” (CC0) via pxhere