Γιατί μπορεί να χρησιμοποιηθεί το σημείο βρασμού και η τήξη για να βοηθήσουν στον εντοπισμό μιας ουσίας;
1. Μοναδική για κάθε ουσία: Ακριβώς όπως ένα δακτυλικό αποτύπωμα, κάθε καθαρή ουσία έχει ένα συγκεκριμένο σημείο βρασμού και σημείο τήξης. Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχουν δύο ουσίες (εξαιρουμένων των ισομερών) θα έχουν ακριβώς το ίδιο σημείο βρασμού ή τήξης.
2. Συνεπής και αναπαραγώγιμο: Το σημείο βρασμού και το σημείο τήξης μιας καθαρής ουσίας είναι συνεπείς και αναπαραγώγιμοι υπό τυποποιημένες συνθήκες. Αυτό επιτρέπει αξιόπιστη σύγκριση και αναγνώριση.
3. Σχετικά εύκολο στη μέτρηση: Αυτές οι ιδιότητες μπορούν να μετρηθούν χρησιμοποιώντας απλές εργαστηριακές τεχνικές, καθιστώντας τις άμεσα διαθέσιμες για σκοπούς αναγνώρισης.
Πώς λειτουργεί:
* σημείο βρασμού: Το σημείο βρασμού είναι η θερμοκρασία στην οποία ένα υγρό αλλάζει σε αέριο. Σε αυτή τη θερμοκρασία, η πίεση ατμών του υγρού ισούται με τη γύρω ατμοσφαιρική πίεση. Οι διαφορετικές ουσίες έχουν διαφορετικές διαμοριακές δυνάμεις (οι δυνάμεις που συγκρατούν τα μόρια μαζί), που επηρεάζουν τα σημεία βρασμού τους. Οι ισχυρότερες διαμοριακές δυνάμεις απαιτούν περισσότερη ενέργεια για να ξεπεραστεί, με αποτέλεσμα υψηλότερα σημεία βρασμού.
* Σημείο τήξης: Το σημείο τήξης είναι η θερμοκρασία στην οποία ένα στερεό αλλάζει σε ένα υγρό. Σε αυτή τη θερμοκρασία, η δομή του κρυσταλλικού πλέγματος του στερεού διασπάται, επιτρέποντας στα μόρια να κινούνται πιο ελεύθερα. Παρόμοια με το σημείο βρασμού, οι ισχυρότερες ενδομοριακές δυνάμεις οδηγούν σε υψηλότερα σημεία τήξης.
Παραδείγματα:
* Το νερό (H₂O) έχει σημείο βρασμού των 100 ° C και σημείο τήξης 0 ° C.
* Η αιθανόλη (C₂H₅OH) έχει σημείο βρασμού 78,37 ° C και σημείο τήξης -114,1 ° C.
* Το χλωριούχο νάτριο (NaCl) έχει σημείο βρασμού 1413 ° C και σημείο τήξης 801 ° C.
Περιορισμοί:
Ενώ το σημείο βρασμού και το σημείο τήξης είναι χρήσιμα εργαλεία για την ταυτοποίηση, έχουν κάποιους περιορισμούς:
* ακαθαρσίες: Η παρουσία ακαθαρσιών μπορεί να επηρεάσει το σημείο βρασμού και το σημείο τήξης μιας ουσίας.
* μείγματα: Τα μείγματα δεν έχουν καθορισμένο σημείο βρασμού ή τήξης, αλλά έχουν μια σειρά θερμοκρασιών στις οποίες αλλάζουν τις καταστάσεις.
* Ισομερή: Τα ισομερή, τα οποία έχουν τον ίδιο χημικό τύπο, αλλά διαφορετικές ρυθμίσεις ατόμων, μπορεί να έχουν πολύ παρόμοια σημεία τήξης και βρασμού.
Συμπέρασμα:
Το σημείο βρασμού και το σημείο τήξης είναι πολύτιμες φυσικές ιδιότητες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό ουσιών. Ωστόσο, είναι σημαντικό να γνωρίζετε τους περιορισμούς τους και να τις χρησιμοποιήσετε σε συνδυασμό με άλλες τεχνικές αναγνώρισης για μια πιο ολοκληρωμένη ανάλυση.
