C’est une bonne question. Malheureusement, il existe plusieurs critères permettant aux produits chimiques identifiés si un processus de fusion ou non. L’un d’entre eux est le dit critère de Lindemann qui dit:
« Les cristaux sont considérés comme fondus, lorsque l’amplitude de vibrations devient la moitié de la séparation interatomique dans le réseau cristallin. » Qu’est-ce que cela signifie? Normalement, à des températures supérieures à 0 ° K, les atomes ont une énergie cinétique. En fait, la température de celui-ci est une mesure de l’énergie cinétique des atomes qui le constituent. L’énergie cinétique d’un atome est liée à la température telle que:
$$ \ Text {Kinetic Energy} = \ frac {3} {2} k \ Text {t} {T} est un $ Constat constant constant de Boltzmann, avec une valeur de 1,38 × 10 ^ {- 23} \ texte {j / mol} $. Les atomes d’un solide se caractérisent par sa fixe, je me réfère aux positions. Juste vibrer dans une certaine limite autour d’eux. Comme ils ont l’énergie cinétique (et la vitesse), ils ont tendance à partir à leur position actuelle, mais les forces répulsives des autres atomes repoussent à leur position initiale. De cette manière, vous pourriez envisager la possibilité de liens atomiques tels que «petits ressorts».
dans la mesure où l’atome se défile de la moyenne de l’emplacement de l’appel à l’amplitude des vibrations. Au fur et à mesure que nous augmentons la température, les atomes auront plus de vitesse et, par conséquent, ils peuvent se remplacer encore plus de la position médiane. Lindemann définit la température de fusion comme la température à laquelle l’amplitude est convertie en la moitié de l’espace entre deux atomes de cristaux adjacents. Cependant, un autre des critères pour définir le point de fusion est celui qui est né des critères indiquant:
« Les cristaux sont considérés comme fondus, lorsque le module de coupe s’approche de zéro »
Vous pouvez vous demander, quel est ce module de coupe? En fait, une mesure de la quantité de tension tangentielle d’un objet solide pouvant gérer et une tension tangentielle causée par elle. Les forces tangentielles sur un objet sont les forces qui agissent en parallèle à la surface de l’objet, d’où le nom. Voir la photo ci-dessous montrant une force tangentielle appliquée dans un objet à un à l’origine cuboïdal:
La stress tangentiel (ou coupée) est définie comme:
$$ \ sigma _ cisaillement} = \ frac {f_ {shear}} {A}}}} €
} $ F_ {cisaillement} $ est le tangentiel (cisaillement) de la force et $ un $ indique la zone de la surface en question.
Prenant en compte l’image ci-dessus, le cisaillement de la souche pourrait être défini comme suit: $$ \ epsilon {cisaillement} = \ frac {\ delta x} {h} {h} {h} {h} La proportionnalité entre la tension appliquée et la déformation produite, et est donnée par:
$$ \ frac {\ sigma} {\ epsilon}} = S $$
Où $ S $ s’appelle le module de coupe. C’est une constante pour un matériau donné et à une température donnée.
Dans un sens physique, les liquides sont considérés comme des substances qui ne peuvent pas supporter la tension tangentielle. Lorsqu’une tangentielle applique une tension, les liquides continuent simplement d’augmenter la tension, même en petit stress. Ceci lui-même est un moyen utile de prendre en compte lorsqu’un solide fond, lorsque votre module de coupe devient zéro !!!
Maintenant, examinons comment nous devrions considérer la fusion des différents exemples que vous avez posées:
Diamond: le diamant a une structure de liaisons covalentes disposées de tétrahedral à chaque carbone. Chaque bonus a la fonction de liaison de longueur. L’application de l’état de Lindemann ici serait considérée comme pratique, de sorte que le point de fusion est l’endroit où les vibrations des atomes de carbone sont la moitié des \ C-C-C} $ obligations. En fin de compte, une partie du $ {cc} $ se casserait et le mélange fondu constituerait principalement des tailles différentes, ce qui permettrait des mouvements libres entre eux.
graphite: tandis que chaque couche de graphite n’est faiblement adhéré à l’autre couche par Forces de Van der Waals, chaque couche (appelée Graphene), c’est une grande molécule. Vous pouvez envisager la possibilité d’un liquide comme un grand nombre de petites molécules, donc clairement graphène à ne pas ressembler. Pour fusionner, je devrais briser certaines des bonus $ \ C-C afin que nous puissions produire de petites molécules pouvant bouger librement. Nous appliquons la condition Lindemann dans ce cas. Le mélange de fusion serait similaire à celui du diamant.
Les polymères ramifiés: Je me souviens de la façon dont je me suis dit de considérer des liquides comme de petites molécules pouvant bouger librement de glisser ensemble? Nous considérons la même chose ici.La branche des obligations est relativement plus faible que le reste des liaisons du polymère, et celles-ci sont celles qui se brisent lorsqu’elles sont chauffées. En ce qui concerne les ruptures de liaison de la matière, nous utilisons la condition Lindemann. Alors que les polymères non ramifiés sont de grandes molécules, elles sont suffisamment petites pour présenter un caractère liquide à la température élevée nécessaire pour casser les acides aminés des liaisons. Le mélange de fusion serait constitué de la droite de la chaîne de polymère de formes radicales.