الفرق الرئيسي بين نقطة الانصهار ونقطة التجمد هو أن نقطة الانصهار هي درجة الحرارة التي تنتقل عندها المادة الصلبة إلى الحالة السائلة بينما نقطة التجمد هي النقطة التي يغير فيها أي سائل حالته إلى الحالة الصلبة.
تغييرات المرحلة هي عمليات تتضمن إطلاق الطاقة أو اكتساب الطاقة. نقطة الانصهار ونقطة التجمد هي النقاط التي تحدث فيها تغيرات المرحلة. مع هذه ، يمكن أيضًا تغيير العديد من الخصائص الأخرى للمادة. من الناحية النظرية ، فإن نقطة التجمد ونقطة الانصهار للمادة هي نفسها ، ولكن في بعض الأحيان بالنسبة لمواد معينة ، تختلف القيمتان عن بعضهما البعض.
ما هي نقطة الانصهار؟
نقطة الانصهار هي درجة الحرارة التي عندها تتحول المادة الصلبة إلى حالتها السائلة. إنها خاصية مادية يمكننا استخدامها لتحديد المركب. عندما تتحول المادة الصلبة إلى مرحلة سائلة ، يحدث تغيير في الطور. يحدث عند درجة حرارة مميزة لضغط معين. لهذا ، نحتاج إلى توفير الطاقة المطلوبة.
يمتص تغيير الطور الطاقة / الحرارة (ماص للحرارة) عند الانتقال من الحالة الصلبة إلى السائلة. في معظم الأحيان ، يتم توفير هذه الطاقة في شكل حرارة. الحرارة مطلوبة لزيادة درجة حرارة المادة الصلبة إلى حالة نقطة الانصهار. علاوة على ذلك ، فإن المادة تحتاج إلى الطاقة لتذوب نفسها. نسمي هذه الطاقة حرارة الانصهار ؛ هذا نوع من الحرارة الكامنة.
الحرارة الكامنة هي الحرارة التي يتم امتصاصها أو إطلاقها من مادة أثناء تغيير الطور. لا تسبب تغيرات الحرارة هذه تغيرات في درجة الحرارة حيث يتم امتصاصها أو إطلاقها. لذلك ، عند نقطة الانصهار ، تمتص المادة الحرارة ، لكن درجة الحرارة لن تتغير وفقًا لذلك.ديناميكيًا حراريًا ، عند نقطة الانصهار ، يكون تغيير طاقة جيبس الحرة صفرًا. المعادلة التالية صالحة لمادة عند نقطة الانصهار. يظهر أن درجة الحرارة لا تتغير ، لكن المحتوى الحراري والنتروبيا يتغيران.
ΔS=ΔH / T
بما أن المادة تمتص الطاقة ، يزداد المحتوى الحراري عند نقطة الانصهار. في الحالة الصلبة ، تكون الجسيمات مرتبة جيدًا ولديها حركة أقل. لكن في الحالة السائلة ، تزداد طبيعتها العشوائية. لذلك ، عند نقطة الانصهار ، تزداد الإنتروبيا. وفقًا للضغط ، هناك نقطة انصهار محددة لمادة معينة. يمكننا فقط تحديد نقاط انصهار المواد الصلبة.
الشكل 01: نقاط انصهار العناصر الكيميائية المختلفة
في المختبر ، يمكننا استخدام العديد من التقنيات لتحديد نقطة الانصهار.يعد استخدام جهاز نقطة الانصهار أمرًا سهلاً للغاية. يمكننا وضع بعض البودرة الصلبة في وعاء شعري يتم فيه غلق أحد طرفيه. ثم يجب أن نضع الطرف المختوم الذي يحتوي على المادة الصلبة في الجهاز. هنا ، يجب أن تلمس النهاية المعدن بالداخل. بعد ذلك ، يمكننا ملاحظة المادة الصلبة من خلال نافذة العدسة المكبرة للجهاز. يوجد أيضًا مقياس حرارة لتسجيل درجة الحرارة. عندما تزداد درجة الحرارة تدريجيًا ، يسخن المعدن ، كما أن المادة الصلبة في الشعيرات الدموية سوف تسخن أيضًا. يمكننا ملاحظة النقطة التي يبدأ عندها الذوبان وينتهي. وهذا النطاق يتوافق مع نقطة الانصهار. نقطة انصهار الماء هي 0 درجة مئوية. التنغستن لديه أعلى نقطة انصهار ، وهي 3410 درجة مئوية.
ما هي نقطة التجمد؟
نقطة التجمد هي درجة الحرارة التي عندها يتغير السائل إلى الحالة الصلبة. درجة حرارة نقطة الانصهار ونقطة التجمد للمادة هي نفس القيمة تقريبًا. على سبيل المثال ، يتحول الماء إلى جليد عند درجة حرارة 0 درجة مئوية ونقطة انصهاره هي أيضًا 0 درجة مئوية.بتعبير أدق ، تصف نقطة التجمد تغيير طور المادة.
الشكل 02: تجميد أشكال الماء الجليد
علاوة على ذلك ، فإن عملية تجميد المادة تقلل الإنتروبيا. يوجد مصطلح في الكيمياء باسم "انخفاض نقطة التجمد" والذي يشرح كيف أن وجود مادة مذابة غير متطايرة في محلول يقلل من درجة حرارة التجمد للمذيب.
ما الفرق بين درجة الانصهار ونقطة التجمد؟
نقطة الانصهار ونقطة التجمد هما اتجاهان متعاكسان لتغيير نفس المرحلة. الفرق الرئيسي بين نقطة الانصهار ونقطة التجمد هو أن نقطة الانصهار هي درجة الحرارة التي تنتقل عندها المادة الصلبة إلى الحالة السائلة بينما نقطة التجمد هي النقطة التي يغير فيها أي سائل حالته إلى الحالة الصلبة.علاوة على ذلك ، هناك أيضًا فرق بين نقطة الانصهار ونقطة التجمد من حيث تغير الانتروبيا ؛ أثناء ذوبان مادة صلبة ، تزداد الإنتروبيا ، ولكن في حالة التجمد ، تقل نسبة الانتروبيا. إلى جانب ذلك ، على الرغم من أن درجة حرارة نقطة الانصهار ودرجة التجمد نظريًا متشابهة بالنسبة لمادة معينة ، إلا أنها تختلف اختلافًا طفيفًا من الناحية العملية.
ملخص - نقطة الانصهار مقابل نقطة التجمد
نقطة الانصهار ونقطة التجمد هما خواص فيزيائية للمواد. الفرق الرئيسي بين نقطة الانصهار ونقطة التجمد هو أن نقطة الانصهار هي درجة الحرارة التي تنتقل عندها المادة الصلبة إلى الحالة السائلة بينما نقطة التجمد هي النقطة التي يغير فيها أي سائل حالته إلى الحالة الصلبة.
