Diferența cheie dintre punctul de topire și punctul de îngheț este că punctul de topire este temperatura la care un solid va ajunge la starea lichidă, în timp ce punctul de îngheț este punctul în care orice lichid își va schimba starea într-un solid.
Schimbările de fază sunt procese care implică eliberare de energie sau câștig de energie. Punctul de topire și punctul de îngheț sunt puncte în care apar schimbări de fază. Cu acestea, multe alte proprietăți ale materialului se pot schimba și ele. Teoretic, punctul de îngheț și punctul de topire al unui material sunt aceleași, dar uneori, pentru anumite substanțe, cele două valori diferă una de ceal altă.
Care este punctul de topire?
Punctul de topire este temperatura la care un solid se va schimba în starea sa lichidă. Este o proprietate fizică pe care o putem folosi pentru a identifica un compus. Când un solid se transformă într-o etapă lichidă, are loc o schimbare de fază. Are loc la o temperatură caracteristică pentru o anumită presiune. Pentru aceasta, trebuie să furnizăm energia necesară.
Schimbarea de fază absoarbe energie/căldură (endotermă) atunci când trece de la solid la lichid. De cele mai multe ori, această energie este furnizată sub formă de căldură. Căldura este necesară pentru a crește temperatura solidului până la punctul său de topire. În plus, substanța are nevoie de energie pentru a se topi. Numim această energie căldură de fuziune; acesta este un tip de căldură latentă.
Căldura latentă este căldura care este absorbită sau eliberată dintr-o substanță în timpul unei schimbări de fază. Aceste schimbări de căldură nu provoacă schimbări de temperatură, deoarece sunt absorbite sau eliberate. Prin urmare, la punctul de topire, substanța absoarbe căldură, dar temperatura nu se va schimba în consecință. Din punct de vedere termodinamic, la punctul de topire, modificarea energiei libere Gibbs este zero. Următoarea ecuație este valabilă pentru un material aflat la punctul de topire. Arată că temperatura nu se schimbă, dar se modifică entalpia și entropia materialului.
ΔS=ΔH/T
Deoarece substanța absoarbe energie, entalpia crește la punctul de topire. În stare solidă, particulele sunt bine ordonate și au mai puțină mișcare. Dar în stare lichidă, natura lor aleatorie crește. Prin urmare, la punctul de topire, entropia crește. În funcție de presiune, există un punct de topire specific pentru un anumit material. Putem determina doar punctele de topire pentru solide.
Figura 01: Punctele de topire ale diferitelor elemente chimice
În laborator, putem folosi multe tehnici pentru a determina punctul de topire. Utilizarea unui aparat pentru punctul de topire este foarte ușoară. Putem pune niște solid sub formă de pudră fină într-un capilar în care un capăt este sigilat. Apoi ar trebui să punem capătul sigilat care conține solidul în aparat. Aici, capătul ar trebui să atingă metalul din interior. După aceea, putem observa solidul prin fereastra de lupă a aparatului. Există și un termometru pentru a înregistra temperatura. Când temperatura crește treptat, metalul se va încălzi și, de asemenea, solidul din capilar se va încălzi. Putem observa punctul în care începe și se termină topirea. Și, acest interval corespunde punctului de topire. Punctul de topire al apei este de 0 °C. Tungstenul are cel mai în alt punct de topire, care este de 3410 °C.
Ce este punctul de congelare?
Punctul de îngheț este temperatura la care orice lichid își va schimba starea într-un solid. Temperatura punctului de topire și punctul de îngheț pentru un material este mai mult sau mai puțin aceeași valoare. De exemplu, apa se transformă în gheață la 0°C și punctul ei de topire este, de asemenea, 0°C. Mai precis, punctul de îngheț descrie schimbarea fazei materiei.
Figura 02: Înghețarea apei formează gheață
În plus, procesul de înghețare a unei substanțe scade entropia. Există un termen în chimie ca „depresiunea punctului de îngheț” care explică modul în care prezența unei substanțe dizolvate nevolatile într-o soluție scade temperatura de îngheț a solventului.
Care este diferența dintre punctul de topire și punctul de îngheț?
Punctul de topire și punctul de îngheț sunt direcții opuse ale aceleiași schimbări de fază. Diferența cheie dintre punctul de topire și punctul de îngheț este că punctul de topire este temperatura la care un solid va ajunge la starea lichidă, în timp ce punctul de îngheț este punctul în care orice lichid își va schimba starea într-un solid. Mai mult, există și o diferență între punctul de topire și punctul de îngheț în ceea ce privește modificarea entropiei lor; în timp ce se topește un solid, entropia crește, dar la îngheț, entropia scade. În plus, deși teoretic, temperaturile punctului de topire și ale punctului de îngheț sunt similare pentru un anumit material, practic variază ușor.
Rezumat – Punctul de topire vs punctul de îngheț
Punctul de topire și punctul de îngheț sunt două proprietăți fizice ale substanțelor. Diferența cheie dintre punctul de topire și punctul de îngheț este că punctul de topire este temperatura la care un solid va ajunge la starea lichidă, în timp ce punctul de îngheț este punctul în care orice lichid își va schimba starea într-un solid.
