Fuzija v tem, kar sestavljajo, primeri in eksperiment

The fuzije gre za spremembo stanja iz trdnega v tekočino za snov v temperaturnem območju. Če ima snov visoko stopnjo čistosti, marža ustreza določeni temperaturi: tališče. In kadar je določena stopnja nečistoč, je tališče predstavljeno z območjem (na primer 120-122 ° C)..

Je eden najpogostejših fizikalnih procesov v naravi. Trdne snovi absorbirajo toploto in zvišujejo njeno temperaturo, dokler se ne začnejo tvoriti prve kapljice tekočine. Potem sledijo druge kapljice, medtem ko se vsa trdna snov ne stopi, njena temperatura ostane konstantna.

Zakaj? Ker se vsa toplota porabi za proizvodnjo več tekočine, namesto ogrevanja slednje. Zato imata trdna snov in tekočina enako temperaturo in obstajata v ravnovesju. Če je dobava toplote konstantna, se ravnotežje prestavi v popolno tvorbo tekočine.

Zato se, ko se spomladi začne topiti ledeni stalaktit, ko se začne sprememba stanja, ne bo končala, dokler se ne spremeni v tekočo vodo. Na zgornji sliki je razvidno, da tudi ledeni kristali plavajo v viseči kapljici.

Določanje tališča neznane snovi je odličen preskus za njegovo identifikacijo (dokler ne vsebuje veliko nečistoč)..

Prav tako razkriva, kako močne so interakcije med molekulami, ki tvorijo trdno snov; pri višjih temperaturah bodo močnejše njene medmolekularne sile.

Indeks

• 1 Kaj vsebuje združitev??
  • 1.1 Taline trdnih mešanic in emulzij
• 2 Primeri
  • 2.1 V kuhinji
  • 2.2 V okraskih
  • 2.3 V naravi
• 3 Fuzijske točke najpogostejših snovi
• 4 Poskusite razložiti fuzijo za otroke in mladostnike
  • 4.1 Barvite ledene kupole
  • 4.2 Termična omarica
• 5 Reference

Kaj je združitev??

Fuzija je sestavljena iz spremembe stanja iz trdnega v tekočino. Molekule ali atomi v tekočini imajo višjo povprečno energijo, saj se gibljejo, vibrirajo in vrtijo pri višjih hitrostih. Posledica tega je povečanje medmolekularnega prostora in s tem povečanje prostornine (čeprav to ne velja za vodo)..

Ker so molekule v trdnem stanju bolj kompaktne, nimajo svobode pri svojem gibanju in imajo nižjo povprečno energijo. Da bi prišlo do prehoda trdne in tekoče, morajo molekule ali atomi trdne snovi vibrirati pri višjih hitrostih, tako da absorbirajo toploto.

Ko vibrirajo, ločijo niz molekul, ki se združijo in tvorijo prvo kapljico. In tako, fuzija ni nič drugega kot taljenje trdne snovi, ki jo povzroča učinek toplote. Višja kot je temperatura, hitrejša fuzija trdne snovi.

Zlasti lahko fuzija ustvari tunel in pore v trdni snovi. To se lahko dokaže z namenskim poskusom za otroke.

Taline trdnih mešanic in emulzij

Sladoled

Fuzija se nanaša na topljenje snovi ali zmesi. Vendar se ta izraz uporablja tudi za taljenje drugih snovi, ki se ne uvrščajo strogo kot trdne snovi: emulzije.

Idealen primer je sladoled. To so emulzije zamrznjene vode (in v nekaterih, kristalizirane), z zrakom in maščobami (mleko, smetana, kakav, maslo itd.).

Sladoled se tali ali tali, ker led preseže tališče, zrak začne izhajati in tekočina konča z vlečenjem preostalih komponent.

Kemija sladoleda je izjemno kompleksna in predstavlja zanimivo točko in zanimivost pri obravnavi definicije fuzije.

Sladen in slan led

Glede drugih trdnih zmesi ni mogoče ustrezno govoriti o tališču za analitične namene; to pomeni, da ni odločilno merilo za opredelitev ene ali več snovi. V mešanici, ko se komponenta tali, se lahko druge raztopijo v tekoči fazi, ki je diagonalno nasprotna fuziji..

Na primer, trdna mešanica sladoledne soli se popolnoma stopi, ko se led stopi. Ker sta sladkor in sol v vodi zelo topna, ju raztopi, vendar to ne pomeni, da se sladkor in sol stopljeta.

Primeri

V kuhinji

Nekatere pogoste primere fuzije najdemo v kuhinji. Butterji, čokolade, gumi in drugi bonboni se topijo, če neposredno prejmejo sončno toploto ali če so zaklenjeni v vročih prostorih. Nekatere sladkarije, kot so marshmallows, so namerno staljene za najboljši užitek njihovih okusov.

Mnogi recepti kažejo, da se mora ena ali več sestavin najprej topiti, preden se dodajo. Siri, maščobe in med (zelo viskozni) so tudi med temi sestavinami.

V okraskih

Za dekoracijo določenih prostorov in predmetov se uporabljajo kovine, steklo in keramika z različnimi modeli. Te ornamentike je mogoče videti na terasi stavbe, v kristalih in mozaikih nekaterih sten ali v izdelkih, ki se prodajajo v nakitih..

Vse so sestavljene iz materialov, ki se talijo pri zelo visokih temperaturah, zato se morajo najprej topiti ali zmehčati, da delujejo, in jim dati želene oblike..

Tukaj delate z železom z žarilno nitko, kot to počnejo kovači pri izdelavi orožja, orodja in drugih predmetov. Tudi fuzija omogoča pridobivanje zlitin pri varjenju dveh ali več kovin v različnih masnih razmerjih.

Iz staljenega stekla lahko ustvarite okrasne figure, kot so konji, labodi, moški in ženske, spomini na potovanja itd..

V naravi

Glavni primeri fuzije v naravi so vidni v taljenju ledenih gora; v lavi, mešanica kamenja, ki se je stopila zaradi močne vročine v vulkanih; in v skorji planeta, kjer prevladuje prisotnost tekočih kovin, zlasti železa.

Točke taljenja najpogostejših snovi

Sledi seznam običajnih snovi z njihovimi tališčnimi točkami:

-Led, 0 ° C

-Parafin, 65,6 ° C

-Čokolade, 15,6-36,1ºC (upoštevajte, da je to temperaturno območje, ker se čokolade topijo pri nižjih ali višjih temperaturah)

-Palmitinska kislina, 63 ° C

-Agar, 85 ° C

-Fosfor, 44 ° C

-Aluminij, 658 ° C

-Kalcij, 851 ° C

-Zlato, 1083 ° C

-Baker, 1083ºC

-Železo, 1530ºC

-Živo srebro, -39 ° C (pri sobni temperaturi je tekoče)

-Plin metan, -182 ° C

-Etanol, -117 ° C

-Grafitni ogljik, 4073 ° C

-Diamantni ogljik, 4096ºC

Kot je razvidno, imajo kovine na splošno zaradi svojih kovinskih vezi najvišje talilne točke. Vendar premog premaguje kljub kovalentnim vezam, vendar z zelo stabilnimi molekularnimi ureditvami.

Majhne in nepolarne molekule, kot sta plin metan in etanol, nimajo dovolj močnih interakcij, da bi ostale v trdnem stanju pri sobni temperaturi..

Za ostalo se lahko moč intermolekularnih interakcij znotraj trdne snovi ugotovi z merjenjem njegovega tališča. Trdna snov, ki podpira prgane temperature, mora imeti zelo stabilno strukturo.

Na splošno imajo apolarne kovalentne trdne snovi nižje tališča kot polarne, ionske in kovinske kovalentne trdne snovi.

Poskusite razložiti fuzijo za otroke in mladostnike

Barvite ledene kupole

To je morda eden najbolj umetniških in preprostih poskusov za razlago fuzije z otroki. Potrebujete:

-Nekatere jedi, tako da pri zamrzovanju vode v njih tvorijo kupole

-Velik pladenj, ki zagotavlja površino, na kateri lahko stopimo led, ne da bi povzročil razdejanje

-Sol (lahko je najcenejša na trgu)

-Rastlinska barvila in kapalko ali žlico, da jih dodate

Ko dobimo ledene kupole in jih položimo na pladenj, dodamo relativno majhno količino soli na njihovo površino. Edini stik soli z ledom bo povzročil, da bo voda potopila reke v vodo.

To je zato, ker ima led visoko afiniteto za sol in nastopi raztapljanje, katerega tališče je nižje od tistega v ledu.

Nato se kupolam doda nekaj kapljic barve. Barva bo prodrla skozi predore kupole in vseh njenih por, kot prve posledice njenega taljenja. Rezultat je pisan karneval, ujet v ledu.

Končno se barve mešajo v vodi na pladnju, kar daje majhnim gledalcem še en vizualni spektakel.

Termična omara

V notranjosti omarice z nadzorovano temperaturo je mogoče vstaviti vrsto snovi v toplotno odporne posode. Namen tega poskusa je pokazati mladostnikom, da ima vsaka snov svojo talilno točko.

Katere snovi lahko izberemo? Logično je, da lahko v omarico vstopijo kovine ali soli, saj se topijo pri temperaturah nad 500 ° C (omarica se topi)..

Zato se lahko s seznama snovi izberejo tiste, ki ne presegajo 100 ° C, na primer: živo srebro (ob predpostavki, da se ohišje ohladi pod -40 ° C), led, čokolada, parafin in palmitinska kislina..

Najstniki (in tudi otroci) bi gledali živo srebro v kovinsko črno tekočino; in nato taljenje belega ledu, čokoladnih ploščic, palmitinske kisline in končno parafinske sveče.

Da bi pojasnili, zakaj se parafin topi pri višjih temperaturah kot čokolada, bo treba analizirati njegove strukture.

Če sta oba parafina in palmitinska kislina organske spojine, mora biti prva sestavljena iz težje molekule ali bolj polarne molekule (ali oboje hkrati). Razlago takšnih opažanj bi lahko učencem prepustili kot domačo nalogo.

Reference

1. Van't Hul J. (24. julij 2012). Eksperiment s taljenjem ledu s slanimi in tekočimi akvareli. Vzpostavljeno iz: artfulparent.com
2. Tobin, Declan. (2018). Zabavna dejstva o talilni točki za otroke. Enostavna znanost za otroke. Vzpostavljeno iz: easyscienceforkids.com
3. Sarah. (11. junij 2015). Preprost znanstveni eksperiment za otroke: kaj se topi na soncu? Skromna zabava za dečke in deklice. Vzpostavljeno iz: frugalfun4boys.com
4. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
5. h2g2. (3. oktober 2017). Točke taljenja nekaterih pogostih snovi. Vzpostavljeno iz: h2g2.com
6. Odprta univerza. (3. avgust 2006). Tališče. Vzpostavljeno iz: open.edu
7. Lumen, Chemistry for Non-Majors. (s.f.). Tališče. Vzpostavljeno iz: courses.lumenlearning.com
8. Gillespie, Claire. (13. april 2018). Kateri dejavniki vplivajo na točko taljenja? Sciencing. Vzpostavljeno iz: sciencing.com