Het smeltpunt van een element is wanneer het wordt omgezet van vaste vorm in een vloeistof. Metalen, die fysiek flexibele elementen zijn die warmte en elektriciteit kunnen geleiden, hebben de neiging om vast te zijn op kamertemperatuur vanwege hun relatief hoge smeltpunten. Niet-metalen, die fysiek zwak zijn en slechte geleiders van warmte en elektriciteit, kunnen, afhankelijk van het element, vast, vloeibaar of gasvormig zijn. Smeltpunten van zowel metalen als niet-metalen variëren sterk, maar metalen hebben de neiging te smelten bij hogere temperaturen.

Smeltpuntpatronen

Zodra u de smeltpunten van alle elementen op het periodiek systeem hebt opgenomen, patroon komt naar voren. Als je van links naar rechts beweegt op een punt - een horizontale rij -, begint het smeltpunt van de elementen te stijgen, dan piekeren ze bij Groep 14 - de verticale kolom met koolstof bovenaan - en uiteindelijk nemen ze af als je de rechterkant nadert. Terwijl u van boven naar beneden op de tafel beweegt, wordt het op- en neergaande patroon kleiner, wat betekent dat elementen op lagere perioden meer vergelijkbare smeltpunten hebben.

Typen hechting die het smeltpunt verhogen

Er zijn twee soorten hechting die leiden tot hogere smeltpunten: covalent en metallisch. Covalente bindingen zijn wanneer elektronenparen gelijk verdeeld worden tussen atomen, en ze trekken atomen nog dichter bij elkaar als er meerdere paren elektronen bij betrokken zijn. Metallische bindingen hebben betrekking op elektronen die gedelocaliseerd zijn: ze drijven tussen veel atomen, niet slechts twee, en positief geladen kernen zijn stevig gebonden aan de omringende 'zee' van elektronen.

Wat verlaagt het smeltpunt

Omdat sterke bindingen tussen atomen elementen hogere smeltpunten opleveren, is het ook waar dat lagere smeltpunten het gevolg zijn van zwakkere bindingen of een gebrek aan bindingen tussen atomen. Kwik, het metaal met het laagste smeltpunt - -38,9 graden Celsius of -37,9 graden Fahrenheit - kan geen enkele binding vormen omdat het geen elektronaffiniteit heeft. Veel niet-metalen, zoals zuurstof en chloor, zijn zeer elektronegatief: ze hebben een hoge affiniteit voor elektronen en wrikken ze effectief af van het andere atoom, waardoor de binding gemakkelijk verbreekt. Als gevolg hiervan hebben deze niet-metalen temperaturen beneden het smeltpunt.

Vuurvaste metalen

Hoewel veel metalen hoge smeltpunten hebben, is er een selecte groep van enkele elementen met uitzonderlijk hoge smeltpunten en zijn fysiek sterk. Dit zijn vuurvaste metalen of metalen met een smeltpunt van ten minste 2.000 graden Celsius of 3.632 graden Fahrenheit. Als gevolg van hun tolerantie voor warmte worden ze gebruikt in een verscheidenheid aan apparatuur, van micro-elektronica tot raketten. De metalen wolfraam en molybdeen komen bijvoorbeeld in aanmerking voor bouwmateriaal in elektriciteitscentrales vanwege hun uitzonderlijk hoge smeltpunten die een enorme hittebestendigheid mogelijk maken.