התכה של נקודות מתכות לעומת לא מתכות

תוֹכֶן

• דפוסי נקודת התכה
• סוגי מליטה שמגבירים את נקודת ההתכה
• מה מוריד את נקודת ההתכה
• מתכות עקשן

נקודת ההתכה של אלמנט היא כשהוא ממיר מצורה מוצקה לנוזל. מתכות, שהן אלמנטים גמישים מבחינה גופנית שיכולות להוביל חום וחשמל, נוטות להיות מוצקות בטמפרטורת החדר בגלל נקודות ההיתוך הגבוהות שלהן. הלא-מתכות, שהן מוליכות חלשות ופחות גרועות של חום וחשמל, יכולות להיות מוצקות, נוזליות או גזי, תלוי בגוף. נקודות ההיתוך של מתכות וגם של מתכות שונות מאוד, אך מתכות נוטות להמיס בטמפרטורות גבוהות יותר.

דפוסי נקודת התכה

ברגע שתכלול את נקודות ההיתוך של כל האלמנטים בטבלה המחזורית, מופיעה תבנית. כשנעים משמאל לימין על תקופה - שורה אופקית - נקודת ההתכה של היסודות מתחילה להתגבר, ואז הם מגיעים לשיא בקבוצה 14 - העמודה האנכית עם הפחמן בחלקה העליון - ולבסוף הם יורדים כשאתה ניגש לצד הימני. כשאתה עובר מלמעלה למטה על השולחן, דפוס העלייה והירידה הולך וקטן, כלומר לאלמנטים בתקופות נמוכות יש יותר נקודות התכה דומות יותר.

סוגי מליטה שמגבירים את נקודת ההתכה

ישנם שני סוגים של מליטה המובילים לנקודות התכה גבוהות יותר: קוולנטי ומתכתי. קשרים קוולנטיים הם כאשר זוגות אלקטרונים משותפים באופן שווה בין אטומים, והם מקרבים אטומים אפילו יותר זה לזה אם מדובר על זוגות אלקטרונים מרובים. קשרים מטאליים כוללים אלקטרונים הממוקמים מחדש: הם צפים בין אטומים רבים, לא רק שניים, וגרעינים טעונים באופן חיובי קשורים היטב ל"ים "האלקטרונים שמסביב.

מה מוריד את נקודת ההתכה

מכיוון שקשרים חזקים בין אטומים מעניקים לאלמנטים נקודות התכה גבוהות יותר, כך נכון גם שנקודות התכה נמוכות הן תוצאה של קשרים חלשים יותר או היעדר קשרים בין אטומים. כספית, המתכת עם נקודת ההתכה הנמוכה ביותר - -38.9 מעלות צלזיוס או -37.9 מעלות פרנהייט - אינה יכולה ליצור קשרים מכיוון שיש לה אפס זיקה אלקטרונים. הרבה לא-מתכות, כמו חמצן וכלור הם אלקטרוניים מאוד: יש להם זיקה גבוהה לאלקטרונים ומחטטים אותם ביעילות מהאטום האחר, כך שהקשר נשבר בקלות. כתוצאה מכך, טמפרטורות נקודת ההיתוך של תת-מתכת אלה לא מתכות.

מתכות עקשן

למרות שלמתכות רבות יש נקודות התכה גבוהות, יש קבוצה נבחרת של כמה אלמנטים שיש להן נקודות התכה גבוהות במיוחד והן חזקות פיזית. אלה מתכות עקשן, או מתכות עם נקודת התכה של לפחות 2,000 מעלות צלזיוס, או 3,632 מעלות פרנהייט. כתוצאה מהסובלנות שלהם לחום, הם משמשים במגוון ציוד, ממיקרואלקטרוניקה ועד רקטות. לדוגמא, המתכות טונגסטן ומוליבדן נחשבים לחומרי בנייה בתחנות כוח בגלל נקודות ההיתוך הגבוהות במיוחד המאפשרות עמידות בפני חום עצום.