Innehåll
Smältpunkten för ett element är när det omvandlas från fast form till en vätska. Metaller, som är fysiskt flexibla element som kan leda värme och elektricitet, tenderar att vara solida vid rumstemperatur på grund av deras relativt höga smältpunkter. Icke-metaller, som är fysiskt svaga och dåliga ledare för värme och elektricitet, kan vara fast, flytande eller gasformigt, beroende på elementet. Smältpunkter för både metaller och icke-metaller varierar mycket, men metaller tenderar att smälta vid högre temperaturer.
Smältpunktmönster
När du har inkluderat smältpunkterna för alla element på det periodiska bordet uppstår ett mönster. När du rör dig från vänster till höger på en period - en horisontell rad - börjar smältpunkten för elementen öka, då toppar de vid grupp 14 - den vertikala kolonnen med kol i toppen - och slutligen minskar de när du närmar dig höger sida. När du rör dig från topp till botten på bordet blir stignings- och fallmönstret mindre, vilket innebär att element i lägre perioder har mer liknande smältpunkter.
Typer av limning som ökar smältpunkten
Det finns två typer av bindningar som leder till högre smältpunkter: kovalenta och metalliska. Kovalenta bindningar är när elektronpar delas lika mellan atomer, och de drar atomer ännu närmare varandra om flera par elektroner är inblandade. Metalliska bindningar involverar elektroner som är delokaliserade: de flyter mellan många atomer, inte bara två, och positivt laddade kärnor är fast bundna till det omgivande "havet" av elektroner.
Vad sänker smältpunkten
Eftersom starka bindningar mellan atomer ger element högre smältpunkter är det också sant att lägre smältpunkter är ett resultat av svagare bindningar eller brist på bindningar mellan atomer. Kvicksilver, metallen med den lägsta smältpunkten - -38,9 grader Celsius eller -37,9 grader Fahrenheit - kan inte bilda några bindningar eftersom den har noll elektronaffinitet. Många icke-metaller, som syre och klor, är mycket elektronegativa: de har hög affinitet för elektroner och effektivt lirker dem från den andra atomen, så bindningen bryts lätt. Som ett resultat har dessa icke-metaller temperaturer under smältpunkten under noll.
Eldfasta metaller
Även om många metaller har höga smältpunkter finns det en utvald grupp av några få element som har exceptionellt höga smältpunkter och är fysiskt starka. Dessa är eldfasta metaller eller metaller med en smältpunkt på minst 2 000 grader Celsius eller 3 632 grader Fahrenheit. Som ett resultat av deras tolerans mot värme används de i en mängd olika utrustningar, från mikroelektronik till raketer. Till exempel övervägs metaller volfram och molybden för byggnadsmaterial vid kraftverk på grund av deras exceptionellt höga smältpunkter som tillåter enorm värmebeständighet.