Què és fusió? Què bons trenquem per fondre alguna cosa?

Aquesta és una bona pregunta. Per desgràcia, hi ha diversos criteris pels quals els químics identificar si un procés de fusió o no. Una d’elles és l’anomenat Lindemann Criteris que diu: a “Els cristalls són considerats a fondre, quan l’amplitud de vibració es converteix en la meitat de la separació interatómica a la xarxa cristal·lina.”
Què vol dir això? Normalment, a temperatures majors de 0 ° K, els àtoms posseeixen energia cinètica. De fet, la temperatura de la mateixa és una mesura de l’energia cinètica dels àtoms que la constitueixen. L’energia cinètica d’un àtom està relacionada amb la temperatura com: a $$ \ text {Kinetic Energy} = \ frac {3} {2} k \ text {T} $$ a on $ k $ és una constant anomenada constant de Boltzmann, amb un valor de $ 1.38 × 10 ^ {- 23} \ text {J / mol} $. Els àtoms en un sòlid es caracteritza per les seves fixa refereixo a les posicions. Només vibrar dins d’un cert límit voltant d’ells. Ja que tenen l’energia cinètica (i la velocitat), tendeixen a deixar en la seva ubicació actual, però les forces repulsives dels altres àtoms empènyer de nou a la seva posició original. D’aquesta manera, vostè podria considerar la possibilitat d’enllaços atòmics com “poc springs”.
spring-crystal
En la mesura que l’àtom es desplaça a si mateix a partir de la mitjana de la ubicació de la crida a l’amplitud de vibració. A mesura que augmentem la temperatura, els àtoms tindrà més velocitat, i, en conseqüència, poden desplaçar-se a si mateix encara més a partir de la posició mitjana. Lindemann defineix la temperatura de fusió com la temperatura a la qual l’amplitud es converteix en la meitat de l’espai entre dos adjacents àtoms de l’vidre.
No obstant això, un altre dels criteris per definir el punt de fusió és la que Neix dels criteris que diu: a “Els cristalls són considerats a fondre, quan el mòdul de tall s’aproxima a zero” a Vostè podria preguntar, què és aquest mòdul de tall? És de fet, una mesura de la quantitat de la tensió tangencial d’un objecte sòlid que pot gestionar, i la tensió tangencial causats per ella. Les forces tangencials sobre un objecte són les forces que actuen en paral·lel a la superfície de l’objecte, d’aquí el nom. Veure la foto de baix que mostra una força tangencial aplicat a una originalment cuboidal objecte: a enter image description here a Tangencial (o tall) es defineix l’estrès com:
$$ \ sigma _ {shear} = \ frac {F_ {shear}} {A} $$ a on $ F_ {shear} $ és la tangencial (cisallament) de la força, i $ A $ denota l’àrea de la superfície en qüestió.
Tenint en compte la imatge de dalt, l’esquella del cep podria ser definit com: a $$ \ epsilon _ {shear} = \ frac {\ Delta x} {h } $$ a No hi ha un únic proporcionalitat entre la tensió aplicada i la deformació produïda, i està donada per: a $$ \ frac {\ sigma _ {shear}} {\ epsilon _ {shear}} = S $$ a on $ S $ es diu el mòdul de tall. És una constant per a un material determinat i a una temperatura donada.
En un sentit físic, líquids es consideren com a substàncies que no poden suportar la tensió tangencial. Quan una tangencial s’aplica una tensió, líquids simplement seguir augmentant la tensió, fins i tot en petites estrès. Això en si és una manera útil de tenir en compte quan un sòlid es fon, quan el seu mòdul de tall es converteix en zero !!! a Ara, considerarem com hem de considerar la fusió dels diferents exemples que has demanat: amor Diamant: el Diamant té una estructura d’enllaços covalents disposats tetrahedrally a cada carboni. Cada bo té la característica de bons de longitud. L’aplicació de Lindemann condició d’aquí seria considerat convenient, de manera que el punt de fusió és on les vibracions dels àtoms de carboni és la meitat de la $ \ ce {C-C} $ bons de distància. Al final, algunes de les $ \ ce {CC} $ trencaria i la barreja fosa seria majorment consisteixen radicals de diferents mides, que permeten la lliure circulació entre ells.
Grafit: Mentre que cada capa de grafit és només dèbilment adherits a l’altra capa per forces de van der Waals, cada capa (anomenada grafè), sí que és una gran molècula. Vostè pot considerar la possibilitat d’un líquid com un gran nombre de petites molècules, de manera que clarament el grafè no té aquest aspecte. Per fondre, hauria de trencar algunes de les $ \ ce {C-C} $ bons de manera que puguem produir petites molècules que poden moure lliurement. Apliquem Lindemann condició en aquest cas. La barreja fosa seria similar a la de el diamant.: Els polímers ramificats: Recordo com em vaig dir a considerar líquids com petites molècules que poden moure lliurement de lliscament entre si? Considerem que la mateixa cosa per aquí.La branca dels bons són comparativament més feble que la resta dels bons en el polímer, i aquests són els que es trenquen quan s’escalfa. Tan lluny com bond – ruptures de la qüestió, utilitzem la Lindemann condició. Mentre que els polímers no ramificats són grans molècules, que són prou petits com per exhibir líquids caràcter a l’alta temperatura necessària per trencar els aminoàcids dels bons. La barreja fosa consistiria a la recta de la cadena de polímers en formes radicals.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *