Nøkkelforskjellen mellom smeltepunkt og frysepunkt er at smeltepunktet er temperaturen der et fast stoff vil gå til flytende tilstand, mens frysepunktet er punktet der enhver væske vil endre sin tilstand til et fast stoff.
Faseendringer er prosesser som involverer energifrigjøring eller energiøkning. Smeltepunkt og frysepunkt er punkter der faseendringer skjer. Med disse kan også mange andre egenskaper ved materialet endres. Teoretisk sett er frysepunktet og smeltepunktet til et materiale det samme, men noen ganger for spesielle stoffer skiller de to verdiene seg fra hverandre.
Hva er smeltepunkt?
Smeltepunkt er temperaturen der et fast stoff vil gå over i flytende tilstand. Det er en fysisk egenskap vi kan bruke til å identifisere en forbindelse. Når et fast stoff omdannes til et væskestadium, skjer en faseendring. Det oppstår ved en karakteristisk temperatur for et gitt trykk. For dette må vi levere den nødvendige energien.
Faseendringen absorberer energi/ varme (endotermisk) når den går fra fast til flytende. Som oftest tilføres denne energien i form av varme. Varme er nødvendig for å øke temperaturen til det faste stoffet til dets smeltepunkttilstand. Videre trenger stoffet energien for å smelte seg selv. Vi kaller denne energien fusjonsvarme; dette er en type latent varme.
Latent varme er varmen som blir absorbert eller frigjort fra et stoff under et faseskifte. Disse varmeendringene forårsaker ikke temperaturendringer ettersom de absorberes eller frigjøres. Derfor, ved smeltepunktet, absorberer stoffet varme, men temperaturen vil ikke endre seg tilsvarende. Termodynamisk, ved smeltepunktet, er endringen av Gibbs frie energi null. Følgende ligning er gyldig for et materiale ved smeltepunkt. Den viser at temperaturen ikke endres, men entalpien og entropien til materialet endres.
ΔS=ΔH/T
Siden stoffet absorberer energi, øker entalpien ved smeltepunktet. I fast tilstand er partikler godt ordnet og har mindre bevegelse. Men i flytende tilstand øker deres tilfeldige natur. Derfor, ved smeltepunktet, øker entropien. I henhold til trykket er det et spesifikt smeltepunkt for et gitt materiale. Vi kan bare bestemme smeltepunktene for faste stoffer.
Figur 01: Smeltepunkter for forskjellige kjemiske elementer
I laboratoriet kan vi bruke mange teknikker for å bestemme smeltepunktet. Å bruke et smeltepunktapparat er veldig enkelt. Vi kan legge noe fint pulverisert fast stoff i en kapillær der den ene enden er forseglet. Deretter bør vi sette den forseglede enden som inneholder faststoffet inn i apparatet. Her skal enden berøre metallet inni. Deretter kan vi observere det faste stoffet gjennom forstørrelsesglassvinduet til apparatet. Det er også et termometer for å registrere temperaturen. Når temperaturen gradvis øker, vil metallet varmes opp, og faststoffet i kapillæren vil også varmes opp. Vi kan observere punktet der smeltingen starter og slutter. Og dette området tilsvarer smeltepunktet. Smeltepunktet for vann er 0 °C. Wolfram har det høyeste smeltepunktet, som er 3410 °C.
Hva er frysepunkt?
Frysepunkt er temperaturen der enhver væske vil endre tilstanden til et fast stoff. Temperaturen på smeltepunkt og frysepunkt for et materiale er mer eller mindre den samme verdien. For eksempel blir vannet til is ved 0°C og smeltepunktet er også 0°C. Mer presist beskriver frysepunktet endringen av fase av materie.
Figur 02: Frysing av vann danner is
Dessuten reduserer prosessen med å fryse et stoff entropien. Det er et begrep i kjemi som "frysepunktsdepresjon" som forklarer hvordan tilstedeværelsen av et ikke-flyktig løst stoff i en løsning reduserer frysetemperaturen til løsningsmidlet.
Hva er forskjellen mellom smeltepunkt og frysepunkt?
Smeltepunkt og frysepunkt er motsatte retninger av samme faseendring. Den viktigste forskjellen mellom smeltepunkt og frysepunkt er at smeltepunktet er temperaturen der et fast stoff vil gå til flytende tilstand, mens frysepunktet er punktet der enhver væske vil endre tilstanden til et fast stoff. Dessuten er det også en forskjell mellom smeltepunkt og frysepunkt når det gjelder deres entropi-endring; mens man smelter et fast stoff, øker entropien, men ved frysing avtar entropien. Dessuten, selv om smeltepunkt- og frysepunkttemperaturene teoretisk sett er like for et gitt materiale, varierer de praktisk t alt litt.
Sammendrag – Smeltepunkt vs frysepunkt
Smeltepunkt og frysepunkt er to fysiske egenskaper til stoffer. Hovedforskjellen mellom smeltepunkt og frysepunkt er at smeltepunktet er temperaturen der et fast stoff vil gå til flytende tilstand, mens frysepunktet er punktet der enhver væske vil endre sin tilstand til et fast stoff.
