Fusion dalam apa yang ia ada, contoh dan eksperimen

The gabungan ia adalah perubahan keadaan dari pepejal kepada cecair untuk bahan dalam julat suhu. Jika bahan itu mempunyai tahap kesucian yang tinggi, marginnya sepadan dengan suhu tertentu: titik lebur. Dan apabila ada kekotoran tertentu, titik lebur diwakili oleh julat (contohnya, 120-122ºC).

Ini adalah salah satu proses fizikal yang paling biasa. Bahan pepejal menyerap haba dan menaikkan suhu sehingga titik pertama cecair mula terbentuk. Kemudian, titisan lain mengikuti yang pertama, dan walaupun semua pepejal tidak mencairkan, suhu tetap tetap.

Mengapa? Kerana semua haba digunakan untuk menghasilkan lebih banyak cecair, bukan pemanasan yang terakhir. Oleh itu, pepejal dan cecair mempunyai suhu yang sama dan wujud bersama dalam keseimbangan. Sekiranya bekalan haba adalah malar, baki berakhir dengan berpindah ke pembentukan lengkap cecair.

Atas sebab ini, apabila stalaktit ais mula mencairkan pada musim bunga, apabila perubahan keadaan telah bermula, ia tidak akan berakhir sehingga ia menjadi air cair. Dalam imej di atas dapat dilihat bahawa kristal es juga terapung di dalam drop tergantung.

Penentuan titik lebur bahan yang tidak diketahui adalah ujian yang sangat baik untuk mengenalinya (asalkan tidak mengandung banyak kekotoran).

Ia juga mendedahkan betapa kuatnya interaksi antara molekul yang membentuk pepejal; semasa ditubuhkan pada suhu yang lebih tinggi, semakin kuat daya intermolecularnya.

Indeks

• 1 Apakah penggabungan itu terdiri daripada??
  • 1.1 Cair campuran pepejal dan emulsi
• 2 Contoh
  • 2.1 Di dapur
  • 2.2 Dalam hiasan
  • 2.3 Sifatnya
• 3 Fusion mata bahan-bahan yang paling biasa
• 4 Percubaan untuk menjelaskan gabungan kanak-kanak dan remaja
  • 4.1 kubah ais berwarna-warni
  • 4.2 Kabinet terma
• 5 Rujukan

Apakah penggabungan itu terdiri daripada??

Gabungan ini terdiri daripada perubahan keadaan dari pepejal ke cecair. Molekul atau atom dalam cecair mempunyai tenaga purata yang lebih tinggi, kerana ia bergerak, bergetar dan berputar pada kelajuan yang lebih tinggi. Ini mengakibatkan peningkatan dalam ruang intermolekular dan, oleh itu, peningkatan jumlah (walaupun ini tidak berlaku dengan air).

Seperti dalam pepejal molekul berada dalam susunan yang lebih padat, mereka kekurangan kebebasan dalam gerakan mereka, dan mereka mempunyai tenaga yang lebih rendah. Untuk peralihan pepejal-cecair berlaku, molekul atau atom pepejal mesti bergetar pada kelajuan yang lebih tinggi dengan menyerap haba.

Apabila mereka bergetar, mereka memisahkan satu set molekul yang datang bersama untuk membentuk penurunan pertama. Dan sebagainya, gabungan itu tidak lebih daripada pencairan pepejal yang disebabkan oleh kesan haba. Semakin tinggi suhu, lebih cepat perpaduan pepejal.

Terutamanya, gabungan boleh memberi jalan kepada pembentukan terowong dan liang dalam pepejal. Ini boleh ditunjukkan melalui percubaan khusus untuk kanak-kanak.

Cair campuran pepejal dan emulsi

Ais krim

Fusion merujuk kepada pencairan bahan atau campuran dengan haba. Walau bagaimanapun, istilah ini juga telah digunakan untuk merujuk kepada lebur bahan-bahan lain yang tidak dikelaskan dengan ketat sebagai pepejal: emulsi.

Contoh yang ideal terletak dalam ais krim. Mereka adalah emulsi air beku (dan dalam beberapa, mengkristal), dengan udara dan lemak (susu, krim, koko, mentega, dan lain-lain).

Es krim mencair atau mencair kerana ais melebihi titik leburnya, udara mula melarikan diri, dan cecair berakhir menyeret seluruh komponennya.

Kimia ais krim sangat rumit, dan mewakili titik minat dan rasa ingin tahu ketika mempertimbangkan definisi gabungan.

Es manis dan masin

Berkenaan dengan campuran pepejal lain, seseorang tidak boleh bercakap dengan betul tentang titik lebur untuk tujuan analisis; iaitu, ia bukan kriteria tegas untuk mengenal pasti satu atau beberapa bahan. Dalam campuran, apabila komponen cair, yang lain boleh larut dalam fasa cair, yang menyerong di sebalik dengan perpaduan.

Contohnya, campuran garam ais-gula akan mencair sepenuhnya sebaik sahaja ais cair. Oleh kerana gula dan garam sangat larut dalam air, ia akan membubarkannya, tetapi tidak bermakna bahawa gula dan garam telah mencairkan.

Contohnya

Di dapur

Beberapa contoh umum gabungan boleh didapati di dalam dapur. Butters, coklat, gula-gula dan gula-gula lain mencairkan jika mereka menerima haba matahari secara langsung, atau jika mereka terkunci di ruang panas. Sesetengah gula-gula, seperti marshmallow, sengaja dicairkan untuk menikmati kenikmatan terbaik rasa mereka.

Banyak resipi menunjukkan bahawa satu atau lebih ramuan mesti terlebih dahulu dicairkan sebelum ditambah. Keju, lemak dan madu (sangat likat) juga terdapat di antara bahan-bahan ini.

Dalam hiasan

Untuk menghias ruang dan objek tertentu digunakan logam, kaca dan seramik dengan reka bentuk yang berbeza. Perhiasan-perhiasan ini dapat dilihat di teras bangunan, di dalam kristal dan mosaik beberapa dinding, atau dalam barang-barang yang dijual di dalam perhiasan.

Semua terdiri daripada bahan-bahan yang mencair pada suhu yang sangat tinggi, jadi mereka mesti terlebih dahulu mencairkan atau melembutkan untuk bekerja dan memberi mereka bentuk yang diinginkan.

Di sinilah anda bekerja dengan besi pijar, sebagai tukang besi melakukan pembuatan senjata, alat dan benda lain. Juga, gabungan ini membolehkan memperoleh aloi apabila mengimpal dua atau lebih logam dalam perkadaran jisim yang berbeza.

Dari kaca cair, anda boleh membuat angka hiasan seperti kuda, angsa, lelaki dan wanita, kenangan perjalanan, dan sebagainya..

Dalam sifatnya

Contoh-contoh utama peleburan dalam alam dapat dilihat dalam peleburan gunung es; di lava, campuran batu yang dicairkan oleh panas yang kuat di dalam gunung berapi; dan di kerak bumi, di mana kehadiran logam cair mendominasi, terutama besi.

Titik lebur bahan yang paling biasa

Berikut adalah senarai bahan-bahan biasa dengan mata lebur masing-masing:

-Ais, 0ºC

-Paraffin, 65.6 ° C

-Coklat, 15.6-36.1ºC (ambil perhatian bahawa ia adalah julat suhu, kerana terdapat coklat yang mencairkan pada suhu yang lebih rendah atau lebih tinggi)

-Asid palmitik, 63 ° C

-Agar, 85ºC

-Fosforus, 44ºC

-Aluminium, 658ºC

-Kalsium, 851ºC

-Emas, 1083ºC

-Tembaga, 1083ºC

-Besi, 1530ºC

-Mercury, -39ºC (ia adalah cecair pada suhu bilik)

-Gas metana, -182ºC

-Ethanol, -117ºC

-Karbon grafit, 4073ºC

-Karbon berlian, 4096ºC

Seperti yang dapat dilihat, logam umumnya, disebabkan oleh bon logam mereka, mempunyai titik lebur tertinggi. Walau bagaimanapun, arang batu mengatasi mereka walaupun mempunyai ikatan kovalen, tetapi dengan pengaturan molekul yang sangat stabil.

Molekul kecil dan aprikat, seperti gas metana dan etanol, tidak mempunyai interaksi yang cukup kuat untuk kekal dalam keadaan pepejal pada suhu bilik.

Untuk selebihnya, kekuatan interaksi antara intermolecular dalam pepejal dapat disimpulkan dengan mengukur titik leburnya. Solid yang menyokong suhu terik, mesti mempunyai struktur yang sangat stabil.

Secara umum, pepejal kovalen aprik mempunyai titik lebur yang lebih rendah daripada pepejal kovalen kutub, ionik dan metalik.

Percubaan untuk menjelaskan gabungan kanak-kanak dan remaja

Kubah ais yang berwarna-warni

Ini mungkin salah satu eksperimen paling artistik dan mudah untuk menjelaskan gabungan kepada kanak-kanak. Anda perlukan:

-Sesetengah hidangan, sedemikian rupa sehingga apabila membekukan air di dalamnya, mereka membentuk kubah

-Dulang besar untuk memastikan permukaan di mana anda boleh mencairkan ais tanpa menyebabkan malapetaka

-Garam (mungkin yang paling murah di pasaran)

-Pewarna sayuran, dan penitis atau sudu untuk menambahnya

Apabila kubah ais telah diperoleh, dan diletakkan di atas dulang, jumlah garam yang agak kecil ditambah ke permukaannya. Satu-satunya kenalan garam dengan ais, akan menyebabkan sungai-sungai air yang akan basah dulang.

Ini kerana ais mempunyai pertalian yang tinggi untuk garam, dan pembubaran berlaku yang titik leburnya lebih rendah daripada ais.

Seterusnya, beberapa titik pewarna ditambahkan ke kubah. Warna akan menembusi terowong kubah dan semua liangnya, sebagai akibat pertama leburnya. Hasilnya adalah karnival berwarna-warni terperangkap di dalam ais.

Akhirnya, pewarna akan dicampur di dalam air dulang, memberikan satu lagi cermin visual kepada penonton kecil.

Kabinet terma

Di dalam kabinet dengan suhu terkawal, satu siri bahan boleh diletakkan dalam bekas tahan panas. Tujuan percubaan ini adalah untuk menunjukkan remaja bahawa setiap bahan mempunyai titik lebur sendiri.

Bahan mana yang boleh dipilih? Secara logik, logam atau garam boleh memasuki kabinet, kerana ia mencairkan pada suhu melebihi 500 ° C (kabinet akan mencairkan).

Oleh itu, dari senarai bahan boleh dipilih yang tidak melebihi 100 ° C, misalnya: merkuri (dengan asumsi bahawa kabinet boleh disejukkan di bawah -40 ° C), ais, coklat, parafin dan asid palmitik.

Remaja (dan kanak-kanak juga) akan menonton turnamen merkuri menjadi cecair hitam metalik; dan kemudian lebur ais putih, bar coklat, asid palmitik dan, akhirnya, lilin parafin.

Untuk menjelaskan mengapa parafin cair pada suhu lebih tinggi daripada coklat, ia perlu untuk menganalisis strukturnya.

Jika kedua-dua parafin dan asid palmitik adalah sebatian organik, bekas harus mengandungi molekul yang lebih berat, atau molekul yang lebih kutub (atau kedua-duanya pada masa yang sama). Memberi penjelasan tentang pemerhatian tersebut boleh ditinggalkan sebagai kerja rumah kepada pelajar.

Rujukan

1. Van't Hul J. (24 Julai 2012). Percubaan Sains Es lebur dengan Air dan Cat Air Cecair. Diperolehi daripada: artfulparent.com
2. Tobin, Declan. (2018). Fakta-fakta yang menyeronokkan tentang titik lebur untuk kanak-kanak. Sains Mudah untuk Kanak-Kanak. Diperolehi daripada: easyscienceforkids.com
3. Sarah. (11 Jun 2015). Eksperimen Sains Mudah untuk Kanak-kanak: Apa Melts di Matahari? Fun Frugal untuk Boys and Girls. Diperolehi daripada: frugalfun4boys.com
4. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Ed ed.). Pembelajaran CENGAGE.
5. h2g2. (3 Oktober 2017). Titik lebur Beberapa Bahan Biasa. Diperolehi daripada: h2g2.com
6. Universiti Terbuka. (3 Ogos 2006). Mata lebur. Diperolehi daripada: open.edu
7. Lumen, Kimia untuk Bukan Majikan. (s.f.). Titik lebur. Diperolehi daripada: courses.lumenlearning.com
8. Gillespie, Claire. (13 April 2018). Apakah Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Tahap Lebur? Saintifik. Diperolehi daripada: sciencing.com