Η βασική διαφορά μεταξύ του σημείου τήξης και του σημείου πήξης είναι ότι το σημείο τήξης είναι η θερμοκρασία στην οποία ένα στερεό θα μεταβεί σε υγρή κατάσταση, ενώ το σημείο πήξης είναι το σημείο στο οποίο οποιοδήποτε υγρό θα αλλάξει την κατάστασή του σε στερεό.
Οι αλλαγές φάσης είναι διαδικασίες που περιλαμβάνουν απελευθέρωση ενέργειας ή κέρδος ενέργειας. Το σημείο τήξης και το σημείο πήξης είναι σημεία στα οποία συμβαίνουν αλλαγές φάσης. Με αυτά, πολλές άλλες ιδιότητες του υλικού μπορούν επίσης να αλλάξουν. Θεωρητικά, το σημείο πήξης και το σημείο τήξης ενός υλικού είναι το ίδιο, αλλά μερικές φορές για συγκεκριμένες ουσίες, οι δύο τιμές διαφέρουν μεταξύ τους.
Τι είναι Σημείο Τήξης;
Σημείο τήξης είναι η θερμοκρασία στην οποία ένα στερεό θα αλλάξει σε υγρή κατάσταση. Είναι μια φυσική ιδιότητα που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να αναγνωρίσουμε μια ένωση. Όταν ένα στερεό μετατρέπεται σε υγρό στάδιο, συμβαίνει μια αλλαγή φάσης. Εμφανίζεται σε μια χαρακτηριστική θερμοκρασία για μια δεδομένη πίεση. Για αυτό, πρέπει να παρέχουμε την απαιτούμενη ενέργεια.
Η αλλαγή φάσης απορροφά ενέργεια/θερμότητα (ενδόθερμη) όταν μεταβαίνει από στερεό σε υγρό. Τις περισσότερες φορές, αυτή η ενέργεια παρέχεται με τη μορφή θερμότητας. Απαιτείται θερμότητα για να αυξηθεί η θερμοκρασία του στερεού στην κατάσταση του σημείου τήξης του. Επιπλέον, η ουσία χρειάζεται ενέργεια για να λιώσει μόνη της. Αυτή την ενέργεια την ονομάζουμε θερμότητα σύντηξης. αυτός είναι ένας τύπος λανθάνουσας θερμότητας.
Λανθάνουσα θερμότητα είναι η θερμότητα που απορροφάται ή απελευθερώνεται από μια ουσία κατά τη διάρκεια μιας αλλαγής φάσης. Αυτές οι αλλαγές θερμότητας δεν προκαλούν αλλαγές θερμοκρασίας καθώς απορροφώνται ή απελευθερώνονται. Επομένως, στο σημείο τήξης, η ουσία απορροφά θερμότητα, αλλά η θερμοκρασία δεν θα αλλάξει ανάλογα. Θερμοδυναμικά, στο σημείο τήξης, η μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας Gibbs είναι μηδέν. Η παρακάτω εξίσωση ισχύει για ένα υλικό στο σημείο τήξης. Δείχνει ότι η θερμοκρασία δεν αλλάζει, αλλά η ενθαλπία και η εντροπία του υλικού αλλάζουν.
ΔS=ΔH/T
Δεδομένου ότι η ουσία απορροφά ενέργεια, η ενθαλπία αυξάνεται στο σημείο τήξης. Στη στερεά κατάσταση, τα σωματίδια είναι καλά ταξινομημένα και έχουν λιγότερη κίνηση. Αλλά στην υγρή κατάσταση, η τυχαία φύση τους αυξάνεται. Επομένως, στο σημείο τήξης, η εντροπία αυξάνεται. Ανάλογα με την πίεση, υπάρχει ένα συγκεκριμένο σημείο τήξης για ένα δεδομένο υλικό. Μπορούμε να προσδιορίσουμε μόνο τα σημεία τήξης για τα στερεά.
Εικόνα 01: Σημεία τήξης διαφορετικών χημικών στοιχείων
Στο εργαστήριο, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε πολλές τεχνικές για να προσδιορίσουμε το σημείο τήξης. Η χρήση μιας συσκευής σημείου τήξης είναι πολύ εύκολη. Μπορούμε να βάλουμε λίγο στερεό σε λεπτή σκόνη σε ένα τριχοειδές στο οποίο το ένα άκρο είναι σφραγισμένο. Στη συνέχεια θα πρέπει να βάλουμε το σφραγισμένο άκρο που περιέχει το στερεό στη συσκευή. Εδώ, το άκρο πρέπει να αγγίζει το μέταλλο μέσα. Στη συνέχεια, μπορούμε να παρατηρήσουμε το στερεό μέσα από το παράθυρο του μεγεθυντικού φακού της συσκευής. Υπάρχει επίσης ένα θερμόμετρο για την καταγραφή της θερμοκρασίας. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται σταδιακά, το μέταλλο θα θερμανθεί και το στερεό στο τριχοειδές θα θερμανθεί επίσης. Μπορούμε να παρατηρήσουμε το σημείο στο οποίο αρχίζει και τελειώνει η τήξη. Και, αυτό το εύρος αντιστοιχεί στο σημείο τήξης. Το σημείο τήξης του νερού είναι 0 °C. Το βολφράμιο έχει το υψηλότερο σημείο τήξης, το οποίο είναι 3410 °C.
Τι είναι το σημείο κατάψυξης;
Σημείο πήξης είναι η θερμοκρασία στην οποία οποιοδήποτε υγρό θα αλλάξει την κατάστασή του σε στερεό. Η θερμοκρασία του σημείου τήξης και του σημείου πήξης για ένα υλικό είναι πάνω κάτω η ίδια τιμή. Για παράδειγμα, το νερό μετατρέπεται σε πάγο στους 0°C και το σημείο τήξης του είναι επίσης 0°C. Πιο συγκεκριμένα, το σημείο πήξης περιγράφει την αλλαγή της φάσης της ύλης.
Εικόνα 02: Η κατάψυξη του νερού σχηματίζει πάγο
Επιπλέον, η διαδικασία κατάψυξης μιας ουσίας μειώνει την εντροπία. Υπάρχει ένας όρος στη χημεία ως «κατάθλιψη σημείου πήξης» που εξηγεί πώς η παρουσία μιας μη πτητικής διαλυμένης ουσίας σε ένα διάλυμα μειώνει τη θερμοκρασία πήξης του διαλύτη.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του σημείου τήξης και του σημείου πήξης;
Το σημείο τήξης και το σημείο πήξης είναι αντίθετες κατευθύνσεις της ίδιας αλλαγής φάσης. Η βασική διαφορά μεταξύ του σημείου τήξης και του σημείου πήξης είναι ότι το σημείο τήξης είναι η θερμοκρασία στην οποία ένα στερεό θα πάει στην υγρή κατάσταση ενώ το σημείο πήξης είναι το σημείο όπου οποιοδήποτε υγρό θα αλλάξει την κατάστασή του σε στερεό. Επιπλέον, υπάρχει επίσης μια διαφορά μεταξύ του σημείου τήξης και του σημείου πήξης ως προς την αλλαγή της εντροπίας τους. Κατά την τήξη ενός στερεού, η εντροπία αυξάνεται, αλλά κατά την κατάψυξη, η εντροπία μειώνεται. Επιπλέον, αν και θεωρητικά, οι θερμοκρασίες του σημείου τήξης και του σημείου πήξης είναι παρόμοιες για ένα δεδομένο υλικό, πρακτικά ποικίλλουν ελαφρώς.
Σύνοψη – Σημείο τήξης εναντίον Σημείου Πήξης
Το σημείο τήξης και το σημείο πήξης είναι δύο φυσικές ιδιότητες των ουσιών. Η βασική διαφορά μεταξύ του σημείου τήξης και του σημείου πήξης είναι ότι το σημείο τήξης είναι η θερμοκρασία στην οποία ένα στερεό θα μεταβεί σε υγρή κατάσταση, ενώ το σημείο πήξης είναι το σημείο όπου οποιοδήποτε υγρό θα αλλάξει την κατάστασή του σε στερεό.
