Фузија у ономе што се састоји, примери и експеримент

Тхе фусион то је промена стања од чврсте до течне за супстанцу у температурном опсегу. Ако супстанца има висок степен чистоће, маргина одговара одређеној температури: тачка топљења. А када постоји одређени степен нечистоћа, тачка топљења је представљена опсегом (на пример, 120-122ºЦ).

То је један од најчешћих физичких процеса у природи. Чврсте материје апсорбују топлоту и подижу њену температуру док прве капљице течности не почну да се формирају. Затим слиједе друге капи, а док се сва чврста твар није отопила, температура остаје константна.

Зашто? Зато што се сва топлота троши да би се добило више течности, уместо да се греје потоња. Дакле, чврста твар и течност имају исту температуру и коегзистирају у равнотежи. Ако је снабдевање топлотом константно, баланс завршава преласком на комплетно формирање течности.

Из тог разлога, када ледени сталактит почне да се топи у пролеће, када се почне промена стања, неће се завршити док се не претвори у течну воду. На слици изнад може се видети да чак и кристали леда плутају у виси капи.

Одређивање тачке топљења непознате супстанце је одличан тест за идентификацију (све док не садржи много нечистоћа).

Такође открива колико су јаке интеракције између молекула које чине чврсту супстанцу; док се заснивају на вишим температурама, јаче ће бити њене интермолекуларне силе.

Индек

• 1 Од чега се састоји спајање??
  • 1.1 Талине чврстих смеша и емулзија
• 2 Примери
  • 2.1 У кухињи
  • 2.2 У украсима
  • 2.3 У природи
• 3 Тачке фузије најчешћих супстанци
• 4 Експериментирајте како бисте објаснили фузију за дјецу и адолесценте
  • 4.1 Шарене ледене куполе
  • 4.2 Термо кабинет
• 5 Референце

Од чега се састоји спајање??

Фузија се састоји од промене стања од чврсте до течне. Молекули или атоми у течности поседују већу просечну енергију, пошто се крећу, вибрирају и ротирају на већим брзинама. Ово резултира повећањем интермолекуларног простора и, према томе, повећањем запремине (иако то није случај са водом).

Пошто су у чврстом стању молекули су у компактнијем аранжману, недостају им слободе у свом кретању и имају нижу просјечну енергију. Да би дошло до пријелаза круто-текуће, молекули или атоми чврстог материјала морају вибрирати при већим брзинама апсорбирањем топлине.

Док вибрирају, они раздвајају скупину молекула који се удружују да би формирали прву кап. И тако, фузија није ништа више од топљења чврстог материјала узрокованог ефектом топлоте. Што је температура виша, бржа је фузија чврстог материјала.

Нарочито, фузија може дати пут стварању тунела и пора унутар чврстог материјала. То се може демонстрирати кроз посебан експеримент за дјецу.

Отапање крутих смјеса и емулзија

Сладолед

Фузија се односи на топљење неке супстанце или смеше. Међутим, термин се такође користи да се односи на топљење других супстанци које се строго не класификују као чврсте материје: емулзије.

Идеалан пример лежи у сладоледу. То су емулзије смрзнуте воде (иу неким, кристализоване), са ваздухом и мастима (млеко, крема, какао, путер, итд.).

Сладолед се топи или топи јер лед прекорачује тачку топљења, ваздух почиње да бежи, а течност завршава повлачењем осталих компоненти.

Хемија сладоледа је изузетно сложена и представља тачку интересовања и радозналости када се разматра дефиниција фузије.

Сладак и слани лед

Што се тиче других чврстих смеша, не може се правилно говорити о тачки топљења у аналитичке сврхе; то јест, није одлучујући критеријум за идентификацију једне или више супстанци. У мешавини, када се компонента топи, остали се могу растворити у течној фази, која је дијагонално супротна од фузије..

На пример, чврста мешавина лед-шећерне соли потпуно ће се истопити чим се лед отопи. Пошто су шећер и со веома топљиви у води, они ће их растворити, али то не значи да су се шећер и сол истопили.

Примери

У кухињи

Неки уобичајени примери фузије могу се наћи у кухињи. Буттери, чоколаде, жвакаће гуме и друге слаткише се топи ако директно примају сунчеву топлину, или ако су закључани у врућим просторима. Неки слаткиши, као што су марсхмалловс, су намерно истопљени за најбоље уживање њихових укуса.

Многи рецепти показују да се један или више састојака морају прво отопити прије додавања. Међу овим састојцима су и сиреви, масти и мед (веома вискозни).

Ин орнаментатионс

За декорацију одређених простора и објеката користе се метали, стакло и керамика различитих изведби. Ови украси се могу видети на тераси зграде, у кристалима и мозаицима неких зидова, или у артиклима за продају унутар накита..

Сви се састоје од материјала који се топи на врло високим температурама, тако да се прво морају топити или омекшати да би радили и дати им жељене облике..

Овде радите са гвожђем са ужареним влакном, као што то раде ковачи у производњи оружја, алата и других предмета. Такође, фузија омогућава добијање легура приликом заваривања два или више метала у различитим масеним пропорцијама.

Из растаљеног стакла можете створити украсне фигуре као што су коњи, лабудови, мушкарци и жене, успомене на путовања, итд..

У природи

Главни примери фузије у природи могу се видети у топљењу ледених брегова; у лави, мешавина камења растопљених интензивном топлотом унутар вулкана; иу кори планете, где преовладава присуство течних метала, посебно гвожђа.

Тачке топљења најчешћих супстанци

Следи листа уобичајених супстанци са њиховим тачкама топљења:

-Лед, 0ºЦ

-Парафин, 65.6 ° Ц

-Чоколаде, 15.6-36.1ºЦ (имајте на уму да је то температурни распон, јер се чоколаде растапају на нижим или вишим температурама)

-Палмитинска киселина, 63 ° Ц

-Агар, 85ºЦ

-Фосфор, 44ºЦ

-Алуминијум, 658ºЦ

-Калцијум, 851ºЦ

-Злато, 1083ºЦ

-Бакар, 1083ºЦ

-Гвожђе, 1530ºЦ

-Жива, -39ºЦ (на собној температури је течна)

-Метан гас, -182ºЦ

-Етанол, -117ºЦ

-Графитни угљеник, 4073ºЦ

-Диамонд царбон, 4096ºЦ

Као што се може видети, метали генерално, због својих металних веза, имају највише тачке топљења. Међутим, угаљ их превазилази упркос ковалентним везама, али са веома стабилним молекулским аранжманима.

Мали и неполарни молекули, као што су метан и етанол, немају довољно јаке интеракције да остану у чврстом стању на собној температури..

За остало, чврстоћа интермолекуларних интеракција унутар чврсте супстанце може се закључити мерењем њене тачке топљења. Чврста супстанца која подржава опекотине, мора имати веома стабилну структуру.

Уопштено, аполарне ковалентне чврсте материје имају ниже тачке топљења него поларне, јонске и металне ковалентне чврсте материје.

Експериментишите како бисте објаснили фузију за децу и адолесценте

Шарене ледене куполе

Ово је можда један од најкреативнијих и најједноставнијих експеримената који објашњавају фузију са децом. Треба вам:

-Нека јела, на такав начин да приликом замрзавања воде у њима формирају куполе

-Велики пладањ који обезбеђује површину на којој можете растопити лед, а да не изазовете пустош

-Сол (најјефтинија на тржишту)

-Боје поврћа, и капаљка или кашика да их додате

Када се добију ледене куполе и ставе на пладањ, додаје се релативно мала количина соли на њихову површину. Једини контакт соли са ледом ће изазвати реке воде које ће навлажити пладањ.

То је зато што лед има висок афинитет према соли, и настаје растварање чија тачка топљења је нижа од температуре леда.

Затим се у куполе додају неколико капи боје. Боја ће пробити тунеле куполе и све њене поре, као прве последице њеног топљења. Резултат је шарен карневал заробљен унутар леда.

Коначно, боје ће се мешати у води у пладњу, дајући још један визуелни спектакл малим гледаоцима.

Тхермал цабинет

Унутар ормарића са контролисаном температуром, серија супстанци се може ставити у контејнере отпорне на топлоту. Сврха овог експеримента је да прикаже тинејџере да свака супстанца има своју тачку топљења.

Које супстанце се могу изабрати? Логично, метали или соли могу ући у кабинет, јер се топи на температурама изнад 500 ° Ц (кабинет се топи).

Према томе, из листе супстанци могу се изабрати оне које не прелазе 100 ° Ц, на пример: жива (под претпоставком да се кабинет може охладити испод -40 ° Ц), лед, чоколада, парафин и палмитинска киселина..

Тинејџери (и деца) би гледали живу у металик црну течност; и онда топљење белог леда, чоколадних шипки, палмитинске киселине и, коначно, парафинске свеће.

Да би се објаснило зашто се парафин топи на вишим температурама од чоколаде, биће потребно анализирати његове структуре.

Ако су и парафин и палмитинска киселина органска једињења, она би се требала састојати од тежих молекула, или више поларних молекула (или обоје у исто вријеме). Давање објашњења таквих запажања може бити остављено студентима као домаћи задатак.

Референце

1. Ван'т Хул Ј. (24. јул 2012). Експеримент са топљењем леда са солима и течним акварелима. Добављено из: артфулпарент.цом
2. Тобин, Децлан. (2018). Забавне чињенице о тачки топљења за децу. Еаси Сциенце фор Кидс. Преузето са: еасисциенцефоркидс.цом
3. Сарах. (11. јун 2015. године). Једноставни научни експеримент за децу: Шта се топи на сунцу? Фругал Забава за дечаке и девојке. Преузето са: фругалфун4боис.цом
4. Вхиттен, Давис, Пецк & Станлеи. (2008). Цхемистри (8. изд.). ЦЕНГАГЕ Леарнинг.
5. х2г2. (3. октобар 2017). Тачке топљења неких уобичајених супстанци. Преузето са: х2г2.цом
6. Отворени универзитет. (3. август 2006). Мелтинг Поинтс. Добављено из: опен.еду
7. Лумен, Цхемистри фор Нон-Мајорс. (с.ф.). Талиште. Преузето са: цоурсес.луменлеарнинг.цом
8. Гиллеспие, Цлаире. (13. април 2018). Који фактори утичу на тачку топљења? Сциенцинг. Добављено из: сциенцинг.цом