Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat is de relatie tussen druk en smeltpunt van een stof?

De relatie tussen druk en smeltpunt van een stof is niet eenvoudig en hangt af van de kenmerken van de stof . Hier is een uitsplitsing:

Algemene trends:

* de meeste stoffen: Voor de meeste stoffen leidt verhoogde druk tot een verhoogd smeltpunt . Dit komt omdat druk de moleculen comprimeert, waardoor het voor hen moeilijker wordt om van een vaste naar een vloeibare toestand over te gaan. De verhoogde druk "houdt" de moleculen effectief bij elkaar in een vaste structuur.

* Water: Water is een opmerkelijke uitzondering op deze algemene trend. Verhoogde druk verlaagt het smeltpunt van het water , waardoor het bij lagere temperaturen in vloeistof kan smelten. Dit komt omdat de vloeibare vorm van water dichter is dan zijn vaste vorm (ijs), dus verhoogde druk is de vloeibare toestand begunstigt.

factoren die de relatie beïnvloeden:

* Dichtheidsverandering bij smelten: De belangrijkste factor is het verschil in dichtheid tussen de vaste en vloeibare fasen. Als de vaste stof dichter is, zal de toenemende druk de voorkeur geven aan de vaste fase en zo het smeltpunt verhoogt. Als de vloeistof dichter is, zal de toenemende druk de vloeibare fase begunstigen en dus het smeltpunt verlagen.

* Moleculaire structuur: De structuur en binding binnen de moleculen beïnvloeden ook het smeltpunt en de reactie ervan op druk.

* specifieke stof: Elke stof heeft unieke eigenschappen en de relatie tussen druk en smeltpunt moet experimenteel worden bepaald.

Voorbeelden:

* Koolstofdioxide: Vaste co₂ (droogijs) sublimes (gaat rechtstreeks van vast naar gas) bij atmosferische druk. Onder hoge druk kan het echter vloeibaar worden gemaakt en vervolgens uiteindelijk worden gestold in een dichtere vorm van vaste co₂.

* ijs: Bij atmosferische druk smelt ijs bij 0 ° C. Maar bij hoge druk daalt het smeltpunt en smelt ijs bij lagere temperaturen. Dit verklaart hoe ijsschaatsen werken, omdat de druk die door het mes wordt uitgeoefend, een dunne laag ijs smelt, waardoor wrijving wordt verminderd.

Samenvattend:

Hoewel er algemene trends zijn, is de relatie tussen druk en smeltpunt complex en specifiek voor elke stof. Het hangt voornamelijk af van het dichtheidsverschil tussen de vaste en vloeibare fasen, de moleculaire structuur en de eigenschappen van de specifieke stof.