Γιατί κάποια άτομα έχουν υψηλότερα σημεία τήξης;
1. Τύπος σύνδεσης:
* Μεταλλική σύνδεση: Τα μέταλλα έχουν μια "θάλασσα" από απομακρυσμένα ηλεκτρόνια που συγκρατούν τα θετικά φορτισμένα ιόντα μαζί. Η ισχυρότερη μεταλλική συγκόλληση οδηγεί σε υψηλότερα σημεία τήξης. Για παράδειγμα, το Tungsten έχει ένα πολύ υψηλό σημείο τήξης λόγω της ισχυρής μεταλλικής σύνδεσης του.
* ομοιοπολική σύνδεση: Τα άτομα μοιράζονται ηλεκτρόνια σε ομοιοπολικούς δεσμούς. Η δύναμη του ομοιοπολικού δεσμού εξαρτάται από τον τύπο των εμπλεκόμενων ατόμων και πόσα ηλεκτρόνια μοιράζονται. Τα μεγαλύτερα, πιο σύνθετα μόρια έχουν συχνά υψηλότερα σημεία τήξης λόγω ισχυρότερων διαμοριακών δυνάμεων. Τα διαμάντια, με ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς, έχουν ένα εξαιρετικά υψηλό σημείο τήξης.
* Ιονική σύνδεση: Τα αντίθετα φορτισμένα ιόντα προσελκύουν ο ένας τον άλλον σε ιοντικούς δεσμούς. Όσο ισχυρότερη είναι η ηλεκτροστατική έλξη, τόσο υψηλότερο είναι το σημείο τήξης. Για παράδειγμα, το χλωριούχο νάτριο (NaCl) έχει υψηλό σημείο τήξης λόγω της ισχυρής έλξης μεταξύ ιόντων νατρίου και χλωριούχου.
* δυνάμεις van der waals (διαμοριακές δυνάμεις): Αυτές είναι ασθενέστερες δυνάμεις που συμβαίνουν μεταξύ των μορίων λόγω προσωρινών διακυμάνσεων στην κατανομή ηλεκτρονίων. Είναι υπεύθυνοι για τα σημεία τήξης ουσιών όπως το νερό και το μεθάνιο.
2. Μέγεθος και μάζα ατόμων:
* μεγαλύτερα άτομα: Τα μεγαλύτερα άτομα έχουν μεγαλύτερο σύννεφο ηλεκτρονίων, καθιστώντας ευκολότερο για τα πολωμένα και σχηματίζουν ισχυρότερες ενδομοριακές δυνάμεις. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε υψηλότερα σημεία τήξης.
* βαρύτερα άτομα: Τα βαρύτερα άτομα έχουν γενικά ισχυρότερες διατομικές δυνάμεις.
3. Κρυσταλλική δομή:
* Η διάταξη των ατόμων σε μια στερεή, γνωστή ως κρυσταλλική δομή του, μπορεί να επηρεάσει το σημείο τήξης του. Μια πιο συμπαγής και τακτική ρύθμιση οδηγεί σε ισχυρότερες ενδοατομικές δυνάμεις και σε υψηλότερο σημείο τήξης.
Παραδείγματα:
* υδράργυρος: Ο υδράργυρος είναι υγρό σε θερμοκρασία δωματίου επειδή έχει αδύναμη μεταλλική συγκόλληση.
* Diamond: Το Diamond έχει ένα πολύ υψηλό σημείο τήξης λόγω των ισχυρών ομοιοπολικών δεσμών του.
* Σίδερο: Ο σίδηρος έχει υψηλό σημείο τήξης λόγω της ισχυρής μεταλλικής σύνδεσης και της συμπαγής κρυσταλλικής δομής του.
* νερό: Το νερό έχει σχετικά υψηλό σημείο τήξης για ένα μικρό μόριο λόγω της σύνδεσης υδρογόνου, ενός ισχυρού τύπου διαμοριακής δύναμης.
Συνοπτικά: Το σημείο τήξης ενός ατόμου καθορίζεται από τη δύναμη των δυνάμεων που συγκρατούν τα άτομα μαζί σε ένα στερεό, το οποίο επηρεάζεται από τον τύπο σύνδεσης, το μέγεθος και τη μάζα των ατόμων και την κρυσταλλική δομή.
