Smeltpunt
Zoliden lijken op vloeistoffen in die zin dat beide gecondenseerde toestanden zijn, met deeltjes die veel dichter bij elkaar liggen dan die van een gas. Maar terwijl vloeistoffen vloeibaar zijn, zijn vaste stoffen dat niet. De deeltjes van de meeste vaste stoffen zijn dicht opeengepakt in een ordelijke ordening. De beweging van individuele atomen, ionen of moleculen in een vaste stof is beperkt tot een trillende beweging rond een vast punt. Vaste stoffen zijn bijna volledig onsamendrukbaar en zijn de dichtste van de drie toestanden van de materie.
Als een vaste stof wordt verhit, gaan de deeltjes sneller trillen omdat de vaste stof kinetische energie absorbeert. Uiteindelijk begint de organisatie van de deeltjes binnen de vaste structuur af te breken en begint de vaste stof te smelten. Het smeltpunt is de temperatuur waarbij een vaste stof overgaat in een vloeistof. Bij het smeltpunt overwinnen de verstorende trillingen van de deeltjes van de vaste stof de aantrekkingskrachten die binnen de vaste stof werkzaam zijn. Net als bij kookpunten is het smeltpunt van een vaste stof afhankelijk van de sterkte van deze aantrekkingskrachten. Natriumchloride is een ionische verbinding die bestaat uit een veelheid van sterke ionische bindingen. Natriumchloride smelt bij 801°C. IJs (vaste stof) is een moleculaire verbinding waarvan de moleculen door waterstofbruggen bij elkaar worden gehouden. Hoewel waterstofbruggen de sterkste van de intermoleculaire krachten zijn, is de sterkte van waterstofbruggen veel minder dan die van ionische bindingen. Het smeltpunt van ijs is 0 °C.
Het smeltpunt van een vaste stof is hetzelfde als het vriespunt van de vloeistof. Bij die temperatuur zijn de vaste en vloeibare toestand van de stof in evenwicht. Voor water vindt dit evenwicht plaats bij 0 ^(0 ^text{o} ^text{C}).
Wij denken bij vaste stoffen aan materialen die bij kamertemperatuur vast zijn. Alle materialen hebben echter een smeltpunt. Gassen worden vast bij extreem lage temperaturen, en vloeistoffen worden ook vast als de temperatuur laag genoeg is. Onderstaande tabel geeft de smeltpunten van enkele veel voorkomende materialen.
Materialen | Smeltpunt (°C) |
---|---|
Hydrogen | -259 |
Zuurstof | -219 |
Diethylether | -116 |
Ethanol | -114 |
Water | 0 |
Puur zilver | 961 |
Puur goud | 1063 |
Iron | 1538 |