Inhalt
- Schmelzpunktmuster
- Arten der Verklebung, die den Schmelzpunkt erhöhen
- Was senkt den Schmelzpunkt
- Feuerfeste Metalle
Der Schmelzpunkt eines Elements liegt vor, wenn es sich von einer festen in eine flüssige Form umwandelt. Metalle, die physikalisch flexible Elemente sind, die Wärme und Elektrizität leiten können, neigen aufgrund ihrer relativ hohen Schmelzpunkte dazu, bei Raumtemperatur fest zu sein. Nichtmetalle, die physikalisch schwach sind und Wärme und Elektrizität schlecht leiten, können je nach Element fest, flüssig oder gasförmig sein. Die Schmelzpunkte von Metallen und Nichtmetallen variieren stark, aber Metalle neigen dazu, bei höheren Temperaturen zu schmelzen.
Schmelzpunktmuster
Wenn Sie die Schmelzpunkte aller Elemente des Periodensystems eingeben, entsteht ein Muster. Wenn Sie sich auf einer Periode - einer horizontalen Reihe - von links nach rechts bewegen, beginnt der Schmelzpunkt der Elemente zu steigen, dann erreichen sie den Höhepunkt bei Gruppe 14 - die vertikale Säule mit Kohlenstoff oben - und schließlich verringern sie sich wenn Sie sich der rechten Seite nähern. Wenn Sie sich auf dem Tisch von oben nach unten bewegen, wird das Anstiegs- und Abfallmuster kleiner, was bedeutet, dass Elemente in niedrigeren Perioden ähnlichere Schmelzpunkte aufweisen.
Arten der Verklebung, die den Schmelzpunkt erhöhen
Es gibt zwei Arten von Bindungen, die zu höheren Schmelzpunkten führen: kovalent und metallisch. Kovalente Bindungen sind Elektronenpaare, die zu gleichen Teilen zwischen Atomen geteilt werden, und sie ziehen Atome noch enger zusammen, wenn mehrere Elektronenpaare beteiligt sind. Bei metallischen Bindungen handelt es sich um Elektronen, die delokalisiert sind: Sie schweben zwischen vielen Atomen, nicht nur zwischen zwei, und positiv geladene Kerne sind fest an das umgebende "Meer" von Elektronen gebunden.
Was senkt den Schmelzpunkt
Da starke Bindungen zwischen Atomen den Elementen höhere Schmelzpunkte verleihen, ist es auch richtig, dass niedrigere Schmelzpunkte auf schwächere Bindungen oder fehlende Bindungen zwischen Atomen zurückzuführen sind. Quecksilber, das Metall mit dem niedrigsten Schmelzpunkt - -38,9 Grad Celsius oder -37,9 Grad Fahrenheit - kann keine Bindungen eingehen, da es keine Elektronenaffinität aufweist. Viele Nichtmetalle wie Sauerstoff und Chlor sind hoch elektronegativ: Sie haben eine hohe Affinität für Elektronen und lösen sie effektiv vom anderen Atom ab, sodass die Bindung leicht aufbricht. Infolgedessen haben diese Nichtmetalle Temperaturen unter dem Schmelzpunkt Null.
Feuerfeste Metalle
Obwohl viele Metalle hohe Schmelzpunkte aufweisen, gibt es eine ausgewählte Gruppe von wenigen Elementen, die außergewöhnlich hohe Schmelzpunkte aufweisen und physikalisch stark sind. Dies sind hochschmelzende Metalle oder Metalle mit einem Schmelzpunkt von mindestens 2.000 Grad Celsius oder 3.632 Grad Fahrenheit. Aufgrund ihrer Hitzebeständigkeit werden sie in einer Vielzahl von Geräten eingesetzt, von Mikroelektronik bis hin zu Raketen. Beispielsweise kommen die Metalle Wolfram und Molybdän wegen ihrer außergewöhnlich hohen Schmelzpunkte, die eine enorme Hitzebeständigkeit ermöglichen, als Baustoffe in Kraftwerken in Frage.