Sintēze tajā, ko tā veido, piemēri un eksperimenti

The saplūšana tas ir stāvokļa maiņa no cietas uz šķidrumu vielas temperatūras diapazonā. Ja vielai ir augsta tīrības pakāpe, robeža atbilst konkrētai temperatūrai: kušanas temperatūrai. Un, ja ir zināma piemaisījumu pakāpe, kausēšanas temperatūra ir diapazons (piemēram, 120-122ºC)..

Tas ir viens no visbiežāk sastopamajiem fiziskajiem procesiem dabā. Cietās vielas uzsūc siltumu un paaugstina temperatūru, līdz sāk veidoties pirmie šķidruma pilieni. Tad citi pilieni seko pirmajam, un, lai gan visa cietā viela nav izkususi, tā temperatūra paliek nemainīga.

Kāpēc? Tā kā viss siltums tiek patērēts, lai saražotu vairāk šķidruma, nevis sildītu. Tāpēc cietai vielai un šķidrumam ir vienāda temperatūra un līdzāspastāvēt. Ja siltuma padeve ir nemainīga, līdzsvars beidzas ar pilnīgu šķidruma veidošanos.

Šī iemesla dēļ, kad ledus stalaktīts pavasarī sāk izkausēt, kad valsts stāvokļa maiņa ir sākusies, tā nebeidzas, kamēr tā nav pārvērtusies šķidrā ūdenī. Augstāk redzamajā attēlā redzams, ka pat ledus kristāli paceļas iekarināmā kritienā.

Nezināmas vielas kušanas punkta noteikšana ir lielisks tests, lai noteiktu to (ja vien tajā nav daudz piemaisījumu)..

Tas arī parāda, cik spēcīgas ir mijiedarbības starp molekulām, kas veido cieto vielu; jo augstākās temperatūrās, jo spēcīgākas būs starpmolekulārie spēki.

Indekss

• 1 Ko veido apvienošanās??
  • 1.1. Cieto maisījumu un emulsiju kūst
• 2 Piemēri
  • 2.1 Virtuvē
  • 2.2. Ornamentos
  • 2.3
• 3 Visbiežāk sastopamo vielu saplūšanas punkti
• 4 Eksperimentējiet, lai izskaidrotu saplūšanu bērniem un pusaudžiem
  • 4.1. Krāsains ledus domes
  • 4.2. Termiskā skapis
• 5 Atsauces

Ko veido apvienošanās??

Kodolsintēze sastāv no stāvokļa maiņas no cietas uz šķidrumu. Šķidruma molekulām vai atomiem ir augstāka vidējā enerģija, jo tie pārvietojas, vibrē un rotē lielākos ātrumos. Tā rezultātā palielinās starpmolekulārā telpa un līdz ar to palielinās tilpums (lai gan tas nav gadījumā ar ūdeni)..

Tā kā cietajās daļās molekulas ir kompaktākas, tām kustībā trūkst brīvību, un tām ir zemāka vidējā enerģija. Lai notiktu cietā un šķidruma pāreja, cietās vielas molekulām vai atomiem ir jā vibrē lielākos ātrumos, absorbējot siltumu.

Kad viņi vibrē, viņi atdala molekulu kopumu, kas sanāk kopā, lai izveidotu pirmo pilienu. Un tā, kodolsintēze ir nekas cits kā cietā materiāla kušana, ko izraisa siltuma ietekme. Jo augstāka temperatūra, jo ātrāk cietviela saplūst.

Jo īpaši kodolsintēze var dot ceļu tuneļu un poru veidošanai cietā vielā. To var pierādīt, izmantojot īpašu eksperimentu bērniem.

Cieto maisījumu un emulsiju kūst

Saldējums

Kodolsintēze attiecas uz vielas vai maisījuma kausēšanu ar karstumu. Tomēr šis termins ir izmantots arī citu vielu, kas nav stingri klasificētas kā cietvielas, kausēšanai: emulsijas.

Ideāls piemērs ir saldējums. Tie ir saldētas ūdens emulsijas (un dažos gadījumos kristalizēti) ar gaisu un taukiem (piens, krējums, kakao, sviests uc).

Saldējums kūst vai kūst, jo ledus pārsniedz tā kušanas temperatūru, gaiss sāk izplūst, un šķidrums beidzas ar pārējo tā sastāvdaļu vilkšanu.

Saldējuma ķīmija ir ārkārtīgi sarežģīta, un tā ir interese un interese, apsverot kodolsintēzes definīciju.

Salds un sāļš ledus

Attiecībā uz citiem cietiem maisījumiem analītiskiem nolūkiem nevar pareizi runāt par kušanas punktu; tas ir, tas nav izšķirošs kritērijs vienas vai vairāku vielu identificēšanai. Maisījumā, kad komponents kūst, pārējie var izšķīdināt šķidrā fāzē, kas ir diagonāli pretī fūzijai..

Piemēram, cietais ledus cukura-sāls maisījums pilnībā izkus, tiklīdz ledus kūst. Tā kā cukurs un sāls ūdenī ir ļoti šķīstoši, tas tos izšķīdīs, bet tas nenozīmē, ka cukurs un sāls ir izkusis.

Piemēri

Virtuvē

Virtuves iekšpusē var atrast dažus kopīgus kodolsintēzes piemērus. Krūzes, šokolādes, sveķi un citi saldumi izkausē, ja saules saules siltumu tieši saņem, vai arī tie ir bloķēti karstā telpā. Daži saldumi, piemēram, marshmallows, ir apzināti izkusuši, lai labāk izbaudītu to garšu.

Daudzas receptes norāda, ka pirms pievienošanas viena vai vairākas sastāvdaļas vispirms jāizkaus. Šīs sastāvdaļas ir arī sieri, tauki un medus (ļoti viskozs).

Ornamentos

Dažu telpu un objektu rotāšanai izmanto metālus, stiklu un keramiku ar dažādu dizainu. Šos ornamentus var aplūkot ēkas terasē, dažu sienu kristālos un mozaīkās, vai arī juvelierizstrādājumu veikalos..

Visi sastāv no materiāliem, kas izkausē ļoti augstās temperatūrās, tāpēc tiem vispirms ir jāskausē vai mīkstina, lai tie strādātu un dotu viņiem vēlamās formas.

Tas ir, ja jūs strādājat ar kvēlspuldzi, kā kalēji dara ieroču, darbarīku un citu priekšmetu ražošanā. Arī saplūšana ļauj iegūt sakausējumus, metinot divus vai vairākus metālus dažādās masas proporcijās.

No izkausētā stikla jūs varat izveidot dekoratīvus figūras, piemēram, zirgus, gulbjus, vīriešus un sievietes, ceļojuma atmiņas utt..

Daba

Galvenie kodolsintēzes piemēri dabā ir redzami aisbergu kausēšanā; lavā, iežu maisījums, ko izkausē intensīvais siltums vulkānos; un planētas garozā, kur dominē šķidrie metāli, īpaši dzelzs.

Visbiežāk sastopamo vielu kušanas punkti

Tālāk ir uzskaitītas kopīgas vielas ar to attiecīgajiem kušanas punktiem:

-Ledus, 0ºC

-Parafīns, 65,6 ° C

-Šokolādes konfektes, 15,6-36,1ºC (ņemiet vērā, ka tas ir temperatūras diapazons, jo ir šokolādes, kas izkausē zemākā vai augstākā temperatūrā)

-Palmitīnskābe, 63 ° C

-Agars, 85 ° C

-Fosfors, 44ºC

-Alumīnijs, 658ºC

-Kalcijs, 851ºC

-Zelts, 1083ºC

-Varš, 1083ºC

-Dzelzs, 1530ºC

-Dzīvsudrabs, -39ºC (istabas temperatūrā tas ir šķidrs)

-Metāna gāze, -182ºC

-Etanols, -117ºC

-Grafīta ogleklis, 4073ºC

-Dimanta ogleklis, 4096ºC

Kā redzams, metāliem parasti, pateicoties to metāliskajām saitēm, ir augstākie kausēšanas punkti. Tomēr ogles pārvar tās, neskatoties uz kovalentām saitēm, bet ar ļoti stabilu molekulāro kārtību.

Mazās un apolārās molekulas, piemēram, metāna gāze un etanols, nav pietiekami spēcīgas mijiedarbības, lai istabas temperatūrā paliktu cietā stāvoklī..

Pārējā gadījumā starpmolekulārās mijiedarbības stiprumu cietā vielā var secināt, mērot tā kušanas temperatūru. Cietai vielai, kas atbalsta apdeguma temperatūru, jābūt ļoti stabilai.

Kopumā apolāriem kovalentiem cietumiem ir zemāks kušanas punkts nekā polāriem, joniem un metāliem kovalentām cietvielām..

Eksperimentējiet, lai izskaidrotu saplūšanu bērniem un pusaudžiem

Krāsains ledus domes

Tas, iespējams, ir viens no mākslinieciskākajiem un vienkāršākajiem eksperimentiem, lai izskaidrotu kodolsintēzi bērniem. Jums ir nepieciešams:

-Daži ēdieni tādā veidā, ka, sasaldējot ūdeni tajos, veido kupolus

-Liela paplāte, lai nodrošinātu virsmu, kurā jūs varat izkausēt ledus, neradot postījumus

-Sāls (var būt lētākais tirgū)

-Augu krāsvielas un pilinātājs vai karote, lai tos pievienotu

Kad ledus kupoli ir iegūti un novietoti uz paplātes, to virsmai pievieno relatīvi nelielu sāls daudzumu. Vienīgais sāls kontakts ar ledu izraisīs ūdens upes, kas mitrinās paplāti.

Tas ir tāpēc, ka ledam ir augsta afinitāte pret sāli, un izšķīst, kuras kušanas temperatūra ir zemāka nekā ledus.

Tālāk kupoliem pievieno dažus pilienus krāsu. Krāsa iekļūs kupola un visu tās poru tuneļos kā pirmās tās kušanas sekas. Rezultāts ir krāsains karnevāls, kas iesprostots ledus iekšpusē.

Visbeidzot, krāsvielas tiks sajauktas paplātes ūdenī, dodot vēl vienu vizuālu izskatu mazajiem skatītājiem.

Siltuma skapis

Skapī ar kontrolētu temperatūru, vairākas vielas var ievietot karstumizturīgos konteineros. Šī eksperimenta mērķis ir parādīt pusaudžiem, ka katrai vielai ir sava kušanas temperatūra.

Kādas vielas var izvēlēties? Loģiski, ka skapī var iekļūt metāli vai sāļi, jo tie izkausē temperatūru virs 500 ° C (kabinets izkausēsies).

Tāpēc no vielu saraksta var izvēlēties tos, kas nepārsniedz 100 ° C, piemēram: dzīvsudrabs (pieņemot, ka skapi var atdzesēt zem -40 ° C), ledus, šokolādes, parafīna un palmitīnskābes..

Tīņi (un arī bērni) vēroja dzīvsudraba pārvēršanos par metālu melnu šķidrumu; un tad baltā ledus, šokolādes stieņu, palmitīnskābes un, visbeidzot, parafīna sveces izkausēšana.

Lai izskaidrotu, kāpēc parafīns kūst augstākās temperatūrās nekā šokolāde, būs jāanalizē tās struktūras.

Ja gan parafīns, gan palmitīnskābe ir organiskie savienojumi, pirmais sastāv no smagākas molekulas vai polārākas molekulas (vai abas vienlaicīgi). Šādu novērojumu skaidrojums studentiem varētu palikt kā mājasdarbs.

Atsauces

1. Van't Hul J. (2012. gada 24. jūlijs). Kušanas ledus zinātne Eksperimentējiet ar sāls un šķidrajiem akvareļiem. Saturs iegūts no: artfulparent.com
2. Tobin, Declan. (2018). Jautri fakti par kausēšanas punktu bērniem. Easy Science for Kids. Saturs iegūts no: easyscienceforkids.com
3. Sarah. (2015. gada 11. jūnijs). Vienkāršais zinātnes eksperiments bērniem: kas kūst Saulē? Frugal fun zēniem un meitenēm. Saturs iegūts no: frugalfun4boys.com
4. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Ķīmija (8. izdevums). CENGAGE Learning.
5. h2g2. (2017. gada 3. oktobris). Dažu kopējo vielu kausēšanas punkti. Saturs iegūts no: h2g2.com
6. Atvērtā universitāte. (2006. gada 3. augusts). Kušanas punkti. Saturs iegūts no: open.edu
7. Lūmena, Ķīmija lielajiem spēkiem. (s.f.). Kušanas punkts. Saturs iegūts no: courses.lumenlearning.com
8. Gillespie, Claire. (2018. gada 13. aprīlis). Kādi faktori ietekmē kausēšanas punktu? Science. Saturs iegūts no: sciencing.com