Ποια είναι η σχέση μεταξύ πίεσης και σημείου τήξης μιας ουσίας;
Γενικές τάσεις:
* Οι περισσότερες ουσίες: Για τις περισσότερες ουσίες, η αυξημένη πίεση οδηγεί σε αυξημένο σημείο τήξης . Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η πίεση συμπιέζει τα μόρια, καθιστώντας πιο δύσκολο για αυτούς να μεταβαίνουν από μια στερεά σε υγρή κατάσταση. Η αυξημένη πίεση "συγκρατεί" τα μόρια μαζί σε μια σταθερή δομή.
* νερό: Το νερό είναι μια αξιοσημείωτη εξαίρεση σε αυτή τη γενική τάση. Η αυξημένη πίεση μειώνει το σημείο τήξης του νερού , επιτρέποντάς του να λιώσει σε υγρό σε χαμηλότερες θερμοκρασίες. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η υγρή μορφή του νερού είναι πυκνότερη από την στερεή του μορφή (ICE), οπότε η αυξημένη πίεση ευνοεί την υγρή κατάσταση.
Παράγοντες που επηρεάζουν τη σχέση:
* Αλλαγή πυκνότητας κατά την τήξη: Ο βασικός παράγοντας είναι η διαφορά στην πυκνότητα μεταξύ των στερεών και των υγρών φάσεων. Εάν το στερεό είναι πυκνότερο, η αύξηση της πίεσης θα ευνοήσει τη στερεά φάση και έτσι θα αυξήσει το σημείο τήξης. Εάν το υγρό είναι πυκνότερο, η αύξηση της πίεσης θα ευνοήσει την υγρή φάση και έτσι θα μειώσει το σημείο τήξης.
* Μοριακή δομή: Η δομή και η συγκόλληση εντός των μορίων επηρεάζουν επίσης το σημείο τήξης και την απόκριση της στην πίεση.
* Ειδική ουσία: Κάθε ουσία έχει μοναδικές ιδιότητες και η σχέση μεταξύ πίεσης και σημείου τήξης πρέπει να προσδιοριστεί πειραματικά.
Παραδείγματα:
* διοξείδιο του άνθρακα: Στερεό CO₂ (ξηρό πάγο) Sublimes (πηγαίνει απευθείας από στερεό σε αέριο) σε ατμοσφαιρική πίεση. Ωστόσο, υπό υψηλή πίεση, μπορεί να υγροποιηθεί και στη συνέχεια να στερεοποιηθεί σε μια πυκνότερη μορφή στερεού CO₂.
* πάγος: Στην ατμοσφαιρική πίεση, ο πάγος λιώνει στους 0 ° C. Αλλά σε υψηλή πίεση, το σημείο τήξης πέφτει και ο πάγος λιώνει σε χαμηλότερες θερμοκρασίες. Αυτό εξηγεί πώς λειτουργούν τα πατίνια πάγου, καθώς η πίεση που ασκεί η λεπίδα λιώνει ένα λεπτό στρώμα πάγου, μειώνοντας την τριβή.
Συνοπτικά:
Ενώ υπάρχουν γενικές τάσεις, η σχέση μεταξύ πίεσης και σημείου τήξης είναι πολύπλοκη και ειδική για κάθε ουσία. Εξαρτάται κυρίως από τη διαφορά πυκνότητας μεταξύ των στερεών και υγρών φάσεων, της μοριακής δομής και των ιδιοτήτων της συγκεκριμένης ουσίας.
