FUSION: KUNG ANO ANG BINUBUO NITO, MGA HALIMBAWA AT EKSPERIMENTO - CHEMISTRY - 2025

Ang pagsasanib ay ang pagbabago ng estado mula sa solid hanggang likido para sa isang sangkap sa isang saklaw ng temperatura. Kung ang sangkap ay may isang mataas na antas ng kadalisayan, ang hanay ay tumutugma sa isang tukoy na temperatura: ang pagkatunaw na punto. At kung mayroong isang tiyak na antas ng mga impurities, ang punto ng pagkatunaw ay kinakatawan ng isang saklaw (hal. 120-122 ° C).

Ito ay isa sa mga pinaka-karaniwang pisikal na proseso sa kalikasan. Ang mga solido ay sumisipsip ng init at itaas ang kanilang temperatura hanggang sa magsimulang mabuo ang mga unang patak ng likido. Pagkatapos ang iba pang mga patak ay sumusunod sa una, at hangga't ang lahat ng solid ay hindi natutunaw ang temperatura nito ay nananatiling pare-pareho.

Pinagmulan: Pixabay

Bakit? Dahil ang lahat ng init ay natupok upang makagawa ng mas maraming likido, sa halip na pag-init ng huli. Samakatuwid, ang solid at likido ay may parehong temperatura at magkakasamang magkakapareho. Kung ang supply ng init ay pare-pareho, ang balanse ay nagtatapos hanggang sa paglilipat sa kumpletong pagbuo ng likido.

Para sa kadahilanang ito, kapag ang isang ice stalactite ay nagsisimula na matunaw sa tagsibol, sa sandaling nagsimula ang pagbabago ng estado, hindi ito magtatapos hanggang sa mabago ito sa likidong tubig. Sa imahe sa itaas, makikita na kahit na mga kristal ng yelo na lumulutang sa loob ng isang pabitin na patak.

Ang pagtukoy ng natutunaw na punto ng isang hindi kilalang sangkap ay isang mahusay na pagsubok upang makilala ito (hangga't hindi ito naglalaman ng maraming mga impurities).

Inihayag din nito kung gaano kalakas ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga molekula na bumubuo sa solid; habang natutunaw ito sa mas mataas na temperatura, mas malakas ang mga intermolecular na puwersa nito.

Ano ang pinagsama?

Ang Fusion ay binubuo ng isang pagbabago ng estado mula sa solid hanggang likido. Ang mga molekula o atomo sa likido ay may isang mas mataas na average na enerhiya habang lumilipat, mag-vibrate at umiikot sa mas mataas na bilis. Bilang isang kinahinatnan, lumilikha ito ng pagtaas sa intermolecular space at samakatuwid ay isang pagtaas sa dami (kahit na hindi ito ang kaso sa tubig).

Tulad ng sa solid ang mga molekula ay nasa isang mas compact na pag-aayos, kulang sila ng kalayaan sa kanilang paggalaw, at mayroon silang isang mas mababang average na enerhiya. Upang mangyari ang paglipat ng solidong likido, ang mga molekula o atomo ng solid ay dapat manginig sa mas mataas na bilis sa pamamagitan ng pagsipsip ng init.

Habang nag-vibrate, ang isang hanay ng mga molekula ay naghihiwalay na magkakasama upang mabuo ang unang pagbagsak. At kung gayon, ang pagsasanib ay walang iba kundi ang pagtunaw ng solid na sanhi ng epekto ng init. Ang mas mataas na temperatura, ang mas mabilis na solid ay matunaw.

Sa partikular, ang pagsasanib ay maaaring humantong sa pagbuo ng mga lagusan at mga pores sa loob ng solid. Maaari itong ipakita sa pamamagitan ng isang nakatuong eksperimento para sa mga bata.

Mga melts ng solidong mixtures at emulsyon

Pinagmulan: Pixabay

Ang sorbetes

Ang pagtunaw ay tumutukoy sa pagtunaw ng init ng isang sangkap o pinaghalong. Gayunpaman, ginamit din ang termino upang tukuyin ang pagtunaw ng iba pang mga sangkap na hindi mahigpit na inuri bilang solido: mga emulsyon.

Ang pinakamainam na halimbawa ay ice cream. Ang mga ito ay emulsyon ng frozen na tubig (at sa ilan, crystallized), may hangin at taba (gatas, cream, kakaw, mantikilya, atbp.).

Ang ice cream ay natutunaw o natutunaw dahil ang yelo ay lumampas sa pagkatunaw na punto nito, ang hangin ay nagsisimulang makatakas, at ang likido ay nagtatapos sa pag-drag sa natitirang mga bahagi nito.

Ang kimika ng sorbetes ay lubos na kumplikado, at kumakatawan sa isang punto ng interes at pag-usisa kapag isinasaalang-alang ang kahulugan ng pagsasanib.

Matamis at maalat na yelo

Kaugnay ng iba pang solidong mixtures, hindi maaaring maayos na magsalita ang isang natutunaw na punto para sa mga layuning pang-analytical; iyon ay, hindi ito isang tiyak na criterion para sa pagkilala sa isa o higit pang mga sangkap. Sa isang halo, habang ang isang sangkap ay natutunaw, ang iba ay maaaring matunaw sa likido na yugto, na kung saan ay pahilis sa tapat ng isang natutunaw.

Halimbawa, ang isang solidong halo ng asukal-asukal ay ganap na matunaw sa sandaling matunaw ang yelo. Yamang ang asukal at asin ay napaka natutunaw sa tubig, ito ay matunaw sa kanila, ngunit hindi ibig sabihin na natunaw ang asukal at asin.

Mga halimbawa

Sa kusina

Ang ilang mga karaniwang halimbawa ng pagsasanib ay matatagpuan sa loob ng kusina. Ang mga mantikilya, tsokolate, chewing gum at iba pang mga sweets ay natutunaw kung nakatanggap sila ng direktang init ng araw, o kung sila ay nakapaloob sa mga mainit na puwang. Ang ilang mga candies, tulad ng mga marshmallow, ay sadyang natutunaw para sa pinakamahusay na kasiyahan ng kanilang mga lasa.

Maraming mga recipe ang nagsasaad na ang isa o higit pang mga sangkap ay dapat na matunaw bago idagdag. Ang mga keso, taba at pulot (napaka lagkit) ay kabilang din sa mga sangkap na ito.

Sa mga dekorasyon

Upang palamutihan ang ilang mga puwang at bagay, ginagamit ang mga metal, salamin at keramika na may iba't ibang mga disenyo. Ang mga dekorasyon na ito ay makikita sa terrace ng isang gusali, sa baso at mosaics ng ilang mga pader, o sa mga item na ibebenta sa loob ng mga alahas.

Ang lahat ay binubuo ng mga materyales na natutunaw sa napakataas na temperatura, kaya dapat muna silang matunaw o mapahina upang magamit ang mga ito at bigyan sila ng nais na mga hugis.

Narito pagkatapos na ang maliwanag na maliwanag na bakal ay nagtrabaho, tulad ng ginagawa ng mga panday sa paggawa ng mga armas, kasangkapan at iba pang mga bagay. Gayundin, pinapayagan ng pagsasanib ang pagkuha ng mga haluang metal sa pamamagitan ng hinang dalawa o higit pang mga metal sa iba't ibang mga proporsyon ng masa.

Mula sa tinunaw na baso maaari kang lumikha ng mga pandekorasyon na figure tulad ng mga kabayo, swans, men and women, souvenir sa paglalakbay, atbp.

Sa kalikasan

Ang mga pangunahing halimbawa ng pagkatunaw sa kalikasan ay makikita sa pagtunaw ng mga iceberg; sa lava, isang halo ng mga bato na natunaw ng matinding init sa loob ng mga bulkan; at sa crust ng planeta, kung saan namamayani ang pagkakaroon ng likidong metal, lalo na ang bakal.

Natutunaw na mga punto ng pinaka-karaniwang sangkap

Ang isang serye ng mga karaniwang sangkap na may kani-kanilang mga natutunaw na puntos ay nakalista sa ibaba:

-Ako, 0ºC

-Paraffin, 65.6ºC

-Chocolates, 15.6-36.1ºC (tandaan na ito ay isang saklaw ng temperatura, dahil may mga tsokolate na natutunaw sa mas mababa o mas mataas na temperatura)

-Palmitic acid, 63ºC

-Agar, 85ºC

-Phosphorus, 44ºC

-Aluminum, 658ºC

-Calcium, 851ºC

-Gold, 1083ºC

-Copper, 1083ºC

-Aron, 1530ºC

–Mercury, -39ºC (ito ay likido sa temperatura ng silid)

-Methane gas, -182ºC

-Ethanol, -117ºC

-Graphite carbon, 4073ºC

-Diamond karbon, 4096ºC

Tulad ng makikita, sa pangkalahatan ang mga metal, dahil sa kanilang mga metal na bono, ay may pinakamataas na mga puntos ng pagtunaw. Gayunpaman, ang carbon ay lumampas sa kanila sa kabila ng pagkakaroon ng mga covalent bond, ngunit may matatag na pag-aayos ng molekular.

Maliit, apolar na molekula, tulad ng mite gas at ethanol, ay hindi nakikipag-ugnay nang malakas upang manatiling matatag sa temperatura ng silid.

Mula sa natitira, ang lakas ng intermolecular na pakikipag-ugnay sa loob ng solid ay maaaring ibawas sa pamamagitan ng pagsukat ng pagtunaw na punto nito. Ang isang matibay na nagpipigil sa mga maiinit na temperatura ay dapat magkaroon ng isang matatag na istraktura.

Sa pangkalahatan, ang mga nonpolar covalent solids ay may mas mababang mga punto ng pagtunaw kaysa sa mga polar, ionic, at mga metal na covalent solids.

Eksperimento upang ipaliwanag ang pagsasanib para sa mga bata at kabataan

Makulay na mga domes ng yelo

Ito ay marahil isa sa mga pinaka masining at simpleng mga eksperimento upang maipaliwanag ang pagsasanib sa mga bata. Kailangan mo:

-May mga plato, sa paraang kapag ang tubig ay nag-freeze sa kanila bumubuo sila ng mga domes

-Ang malaking tray upang matiyak ang isang ibabaw na maaaring matunaw ang yelo nang hindi nagdulot ng kaguluhan

-Salt (maaaring ang pinakamurang sa merkado)

-Naglalahad na pangkulay, at isang dropper o isang kutsara upang idagdag ang mga ito

Kapag nakuha na ang mga domes ng yelo, at inilagay sa tray, isang maliit na kaunting asin ang idinagdag sa kanilang ibabaw. Ang pakikipag-ugnay lamang sa asin na may yelo ay magiging sanhi ng mga ilog ng tubig na magbabad sa tray.

Ito ay dahil ang yelo ay may mataas na kaakibat para sa asin, at ang isang solusyon ay nangyayari na ang lebel ng pagtunaw ay mas mababa kaysa sa yelo.

Ang ilang mga patak ng pangkulay ng pagkain ay pagkatapos ay idinagdag sa mga domes. Ang kulay ay tumagos sa mga lagusan ng simboryo at lahat ng mga pores nito, bilang mga unang bunga ng pagkatunaw nito. Ang resulta ay isang karnabal ng mga kulay na nakulong sa loob ng yelo.

Sa wakas, ang mga colorant ay ihalo sa tubig sa tray, na nagbibigay ng isa pang visual na paningin sa maliit na mga manonood.

Kabinet ng thermal

Sa loob ng isang cabinet na kinokontrol ng temperatura, ang isang bilang ng mga sangkap ay maaaring mailagay sa mga lalagyan na lumalaban sa init. Ang layunin ng eksperimentong ito ay upang ipakita ang mga tinedyer na ang bawat sangkap ay may sariling punto ng pagkatunaw.

Anong mga sangkap ang maaaring mapili? Nang makatuwiran, wala ang mga metal o asing-gamot ay maaaring makapasok sa gabinete, dahil natutunaw ang mga ito sa temperatura na higit sa 500ºC (matutunaw ang gabinete).

Samakatuwid, mula sa listahan ng mga sangkap, ang mga hindi hihigit sa 100ºC ay maaaring mapili, halimbawa: mercury (sa pag-aakalang ang gabinete ay maaaring pinalamig sa ibaba -40ºC), yelo, tsokolate, paraffin at palmitic acid.

Ang mga tinedyer (at mga bata rin) ay panonoorin ang mercury maging isang metal na likido; at pagkatapos ng pagkatunaw ng puting yelo, ang mga chocolate bar, ang palmitic acid, at sa wakas ang paraffin kandila.

Upang ipaliwanag kung bakit ang paraffin ay natutunaw sa mas mataas na temperatura kaysa sa tsokolate, kinakailangan upang suriin ang mga istruktura nito.

Kung ang parehong paraffin at palmitic acid ay mga organikong compound, ang dating ay dapat na binubuo ng isang mas mabibigat na molekula, o isang mas polar molekula (o pareho sa parehong oras). Ang pagbibigay ng paliwanag sa naturang mga obserbasyon ay maaaring iwanang gawaing-bahay para sa mga mag-aaral.

Mga Sanggunian

1. Van't Hul J. (Hulyo 24, 2012). Natutunaw na Agham sa Eksperimento sa Agham na may Asin at Liquid Watercolors. Nabawi mula sa: artfulparent.com
2. Tobin, Declan. (2018). Mga Masaya na Katotohanan tungkol sa Melting Point para sa Mga Bata. Madaling Agham para sa Mga Bata. Nabawi mula sa: easyscienceforkids.com
3. Si Sarah. (2015, Hunyo 11). Simpleng Eksperimento sa Science para sa Mga Bata: Ano ang Natutunaw sa Araw? Maligayang Kasayahan para sa Mga Lalaki at Batang babae. Nabawi mula sa: frugalfun4boys.com
4. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry. (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
5. h2g2. (Oktubre 03, 2017). Mga Natutunaw na Mga Punto ng Ilang Karaniwang Mga Katangian. Nabawi mula sa: h2g2.com
6. Ang Open University. (2006-08-03). Mga Natutunaw na Mga Punto. Nabawi mula sa: open.edu
7. Lumen, Chemistry para sa Non-Majors. (sf). Temperatura ng pagkatunaw. Nabawi mula sa: course.lumenlearning.com
8. Gillespie, Claire. (Abril 13, 2018). Ano ang Mga Epekto na Nakakaapekto sa Natunaw na Pagtunaw? Sciencing. Nabawi mula sa: sciencing.com