vätskor

Smältpunkt, fryspunkt, kokpunkt

smältpunkt och fryspunkt

rena, kristallina fasta ämnen har en karakteristisk smältpunkt, temperatur vid vilken det fasta ämnet smälter för att bli en vätska. Övergången mellan det fasta ämnet och vätskan är så skarp för små prover av en ren substans att smältpunkterna kan mätas till 0,1 oC. Smältpunkten för fast syre är till exempel-218,4 oC.

vätskor har en karakteristisk temperatur vid vilken de förvandlas till fasta ämnen, kända som sin fryspunkt., I teorin bör smältpunkten för ett fast ämne varasamma som vätskans fryspunkt. I praktiken kan små skillnader mellan dessakvantiteter observeras.

det är svårt, om inte omöjligt, att värma en fast substans över dess smältpunkt eftersom denvärme som kommer in i det fasta vid dess smältpunkt används för att omvandla det fasta ämnet till aliquid. Det är dock möjligt att kyla vissa vätskor till temperaturer under deras frysningpunkter utan att bilda en fast substans. När detta är gjort sägs vätskan vara superkyld.,

ett exempel på en superkyld vätska kan göras genom upphettning av fast natriumacetetrihydrat (NaCH3CO2 3 H2O). När detta fasta smälter, upplöses natriumacetat i vattnet som fångades i Kristallen för att bilda en lösning.När lösningen svalnar till rumstemperatur bör den stelna. Men det gör det ofta inte. Ifa liten kristall av natriumacetattrihydrat tillsätts till vätskan, men innehållet i kolven stelnar inom några sekunder.,

en vätska kan bli underkyld eftersom partiklarna i ett fast ämne är förpackade i en aregulär struktur som är karakteristisk för det aktuella ämnet. Några av dessasolider bildar mycket lätt; andra gör det inte. Vissa behöver en partikel av damm,eller en frökristall, för att fungera som en plats där kristallen kan växa. För att bilda kristaller av sodiumacetat trihydrat, Na + joner,ch3co2-joner och vattenmolekyler måste komma ihop i rätt riktning., Det är svårt fördessa partiklar att organisera sig, men en frökristall kan ge ramarna påvilket det korrekta arrangemanget av joner och vattenmolekyler kan växa.

eftersom det är svårt att värma fasta ämnen till temperaturer över deras smältpunkter, och eftersom rena fasta ämnen tenderar att smälta över ett mycket litet temperaturområde, används ofta smältpunkter för att identifiera föreningar. Vi kan skilja mellan de tre sockerarterna knownas glukos (MP = 150oC), fruktos (MP =103-105oC) och sackaros (MP = 185-186oC), till exempel genom att bestämma smältpunkten för ett litet prov.,

mätningar av smältpunkten för ett fast ämne kan också ge information om ämnets renhet. Rena, kristallina fasta ämnen smälter över ett mycket smalt område avtemperaturer, medan blandningar smälter över ett brett temperaturområde. Blandningar tenderar också attsmälta vid temperaturer under smältpunkterna för de rena fasta ämnena.

kokpunkt

När en vätska upphettas når den så småningom en temperatur vid vilken ångtrycket är tillräckligt stort för att bubblor bildas inuti vätskans kropp. Denna temperaturkallas kokpunkten., När vätskan börjar koka, temperaturen förblir konstant tills all vätska har omvandlats till en gas.

den normala kokpunkten för vatten är 100oC. Men om du försöker laga ett ägg ikokande vatten medan du campar i Klippiga bergen på en höjd av 10 000 fot, dukommer att upptäcka att det tar längre tid för ägget att laga mat eftersom vatten kokar vid endast 90oCat denna höjd.

i teorin bör du inte kunna värma en vätska till temperaturer över dess normalkokpunkt., Innan Mikrovågsugnar blev populära användes dock tryckkokare för att minska den tid det tog att laga mat. I en typisk tryckkokare, vattenkan förbli en vätska vid temperaturer så höga som 120oC, och mat kockar i aslittle som en tredjedel den normala tiden.

för att förklara varför vatten kokar vid 90oC i bergen och 120oC ina tryckkokare, även om den normala kokpunkten för vatten är 100oC, vimåste förstå varför en vätska kokar., Per definition, en vätska kokar när ångtrycket av gasen som flyr från vätskan är lika med det tryck som utövas påflytande av sin omgivning, som visas i figuren nedan.

den normala kokpunkten för vatten är 100oC eftersom detta är temperaturenvid vilken ångtrycket av vatten är 760 mmHg, eller 1 atm., Under normala förhållanden, näratmosfärtrycket är ca 760 mmHg, vatten kokar vid 100oC.At 10.000 fot över havet, trycket i atmosfären är bara 526 mmHg. Vid dessa förändringar kokar vatten när ångtrycket är 526 mmHg, vilket uppträder vid en temperatur av 90oC.

tryckkokare är utrustade med en ventil som låter gas fly när trycketinuti potten överstiger något fast värde. Denna ventil är ofta inställd på 15 psi, vilket betyderatt vattenångan inuti potten måste nå ett tryck på 2 atm innan den kan fly.,Eftersom vatten inte når ett ångtryck på 2 atm tills temperaturen är 120oC, kokar den i denna behållare vid 120oC.

vätskor kokar ofta på ett ojämnt sätt eller bultar. De tenderar att stöta när det inte finns några repor på behållarens väggar där bubblor kan bildas. Bumping förhindras enkelt genom att tillsätta några kokande chips till vätskan, vilket ger ett grovt yta på vilket bubblor kan bildas. När kokande chips används, väsentligen allabubblor som stiger genom lösningsformen på ytan av dessa marker.