نقطة التجمد مع القوى بين الجزيئات: حقائق مفصلة

ستعرف هذه المقالة عن الفيزياء الحقائق التفصيلية وعلاقة نقطة التجمد بالقوى بين الجزيئات.

تعتمد درجة حرارة نقطة التجمد والقوى بين الجزيئات للمادة دائمًا على بعضها البعض. ضع في اعتبارك أنه بالنسبة للمادة "س" ، إذا كانت القوى بين الجزيئات قوية جدًا ، فستكون نقطة تجمدها عالية نسبيًا. والعكس صحيح في حالة المواد التي لها قوى ضعيفة بين الجزيئات.

أولاً ، دعنا نعرف بالتفصيل جانبي نقطة التجمد والقوى بين الجزيئات.

نقطة التجمد: المعنى والحقائق

تحدث نقطة التجمد لأي مركب أو مادة عندما يكون هناك تغيير في طور المادة المعينة.

يحدث هذا بشكل أساسي بسبب التغيير في نطاق درجة الحرارة. السمات المهمة التي تؤثر على التجميد هي درجة الحرارة ، ونقطة الانصهار ، والقوى بين الجزيئات ، وضغط البخار ، وما إلى ذلك. كل هذه العوامل تعمل بشكل مختلف مع السوائل المختلفة.

الآن دعونا ندرس جانبًا آخر من المناقشة وهو القوة بين الجزيئات.

القوى بين الجزيئات: التعريف والمعنى

يمكن ملاحظة القوى بين الجزيئات بين جزيئات المادة ؛ يمكن أن تكون طبيعة هذه القوى جذابة أو مثيرة للاشمئزاز اعتمادًا على التفاعل.

  • يمكن تسمية هذه القوى باختصار IMF ويمكن أن تحدث تغيرات فيزيائية وكيميائية في خصائص مادة ما.
  • عندما يحتاج جزيءان إلى الاندماج أو الابتعاد عن بعضهما البعض ، فإن هذه القوى بين الجزيئية موجودة بينهما.
  • يمكن ملاحظة هذه القوى في كل من المادة الصلبة والسائلة.
نقطة التجمد مع قوى الجزيئات
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

الآن لنفهم في تفاصيل العلاقة بين نقطة التجمد مع القوى بين الجزيئات.

العلاقة بين القوة الجزيئية ونقطة التجمد

تمتلك القوى الجزيئية ذات نقاط التجمد علاقات عديدة ؛ دعونا ندرس البعض بالتفصيل.

  • يمكننا دائمًا ملاحظة القوى بين الجزيئات على المستوى الجزيئي ؛ تساعد الجزيئات على البقاء معًا إذا كانت عالية ؛ يمكن أن تكون من أنواع مختلفة حسب طبيعة الروابط.
  • سيتم اعتبار نقطة التجمد على أنها درجة حرارة معينة حيث تتحول مادة سائلة إلى مرحلة صلبة.
  • كلاهما سيكون معتمدًا تمامًا ودائمًا متناسبًا مع بعضهما البعض.
  • لنفترض أن القوة بين الجزيئات لها قيمة أعلى لأي مادة. في هذه الحالة ، حتى درجة حرارة التجمد ستكون أكثر لأنها تتطلب طاقة كافية لكسر القوة وتغيير ترتيب الجزيئات.
  • الآن إذا أخذنا في الاعتبار الحالة الثانية ، فستكون النتيجة العكسية ، أي أن القوى بين الجزيئات ضعيفة جدًا.
  • في حالة المادة السائلة ، إذا كانت القوى بين الجزيئات أكثر ، فإنها تؤثر على خصائصها وتتحرك ببطء.

الآن لنقرأ وفهم التأثير الرئيسي للقوى بين الجزيئات على نقطة التجمد.

كيف تؤثر القوى الجزيئية على نقطة التجمد؟

إذا أخذنا في الاعتبار المرحلتين المختلفتين للمادة ، أي ، صلبة وسائلة ، فلهما قيم مختلفة للقوى بين الجزيئات.

  • افترض لأي مادة أن القوة بين الجزيئات لها قيمة أعلى. في هذه الحالة ، حتى درجة حرارة التجمد ستكون أكثر لأنها تتطلب طاقة كافية لكسر القوة وتغيير ترتيب الجزيئات.
  • إذا قمنا بزيادة درجة حرارة التجمد أو خفضها ، فإن القوى الأقوى بين الجزيئات ستتغير بهذه الطريقة وفقًا لطبيعة القوة.
  • في حالة المواد السائلة والسائلة ، إذا كانت القوى بين الجزيئات أكثر ، فإنها تؤثر على خصائصها وتتحرك ببطء شديد.

الآن دعونا ندرس المواد التي لديها أعلى درجة تجمد.

ما هي القوة الجزيئية التي لها أعلى نقطة تجمد؟

تختلف أنواع الروابط من قوى ضعيفة إلى قوية بين الجزيئات.

إذا أخذنا في الاعتبار الإيثانول وإيثر الميثيل ، لوحظت تفاعلات ثنائي القطب وثنائي القطب وقوى تشتت لندن ؛ إحدى الروابط الأكثر أهمية التي لوحظت في الإيثانول هي الرابطة الهيدروجينية التي تجعل المادة لديها نقطة تجمد أعلى مقارنة بالمركبات الأخرى.

تعتمد نقاط التجمد الأعلى أيضًا على طبيعة القوى بين الجزيئات والرابطة التي تمتلكها الجسيمات.

لا تزيد نقطة التجمد مع القوى بين الجزيئات؟

تزداد نقطة التجمد دائمًا عندما تكون هناك قوى عالية بين الجزيئات.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية للزيادات الكبيرة ؛ إذا كانت هناك قوى بين الجزيئات أعلى باستثناء حالة ضغط البخار. تتناسب العمليات مثل التجميد والذوبان والغليان للمادة مع القوى بين الجزيئات.

لفهم كيفية زيادة نقطة التجمد.

كيف تزيد نقطة التجمد مع القوى بين الجزيئات؟

أثناء التجميد ، تتغير حالة المادة ، وتلعب القوى بين الجزيئات دورًا رئيسيًا في إحداث هذا التغيير.

في المرحلة السائلة ، يتم ترتيب الجزيئات بعيدًا إلى حد ما مقارنة بالمواد الصلبة ، وستكون القوى بين الجزيئات في هذه الحالة أقل. عندما يبدأ التجميد ، يتم تجميع جميع الجزيئات ذات القوى العالية بين الجزيئات معًا لتكوين حالة صلبة. لهذا الغرض ، يلزم ارتفاع درجة حرارة التجميد.

الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

بهذه الطريقة ، تزداد نقطة التجمد مع القوى بين الجزيئات.

كيف تؤثر القوى الجزيئية على انخفاض نقطة التجمد؟

يمكن فهم انخفاض نقطة التجمد على أنه انخفاض ناتج عن درجة حرارة التجمد عند إضافة مواد مذابة أخرى إلى المركب.

لقد تعلمنا بالفعل أن القوى بين الجزيئات لها تأثير مباشر على درجة حرارة نقطة التجمد. كلاهما متناسب مع بعضهما البعض ؛ عندما يكون هناك تغيير في الطور ، فإن كسر القوى يتطلب طاقة أعلى يتم الحصول عليها بعد زيادة درجة الحرارة. يعمل الهواء الجوي كمواد مذابة تساعد القوى الجزيئية على تغيير انخفاض نقطة التجمد.

هذه هي الطريقة التي تؤثر بها القوى الجزيئية على انخفاض نقطة التجمد.

هل يمكن أن تؤثر درجة الحرارة على القوى بين الجزيئات؟

يؤدي تغير درجة الحرارة دائمًا إلى تغييرات في القوى بين الجزيئات.

إذا كانت هناك زيادة في درجة الحرارة ، فستكتسب الجزيئات طاقة كافية تساعدها في التغلب على قوىها بين الجزيئات ؛ يغير ترتيب الجزيئات ويؤدي إلى تغيير في حالة المادة ؛ على سبيل المثال ، يمكن أن تتحول السوائل إلى مواد صلبة أو العكس. يعتمد ذلك على طبيعة قوىها بين الجزيئات.

لدراسة تأثير القوى بين الجزيئات في الجليد.

هل يمكن أن تنكسر القوى الجزيئية عندما يذوب الجليد الصلب؟

عندما يكون هناك تغيير في طور مادة ما ، فإن القوى الجزيئية لتلك المادة تتغير.

أثناء التحول الفيزيائي للمركب ، سيكون هناك بعض التغيير في ترتيب الجزيئات بسبب القوة المتغيرة للقوى بين الجزيئات. لذلك ، عندما يذوب الجليد الصلب ، تنكسر القوى الجزيئية وتتحول إلى أشكال أخرى.

نقطة التجمد مع قوى الجزيئات
 
 
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

لدراسة درجات التجمد المتغيرة للمواد السائلة.

هل يمكننا اعتبار أن المواد السائلة المختلفة لها نقاط تجمد مختلفة؟

المواد السائلة المختلفة لها نطاقات درجات حرارة مختلفة من نقاط التجمد.

يختلف التركيب الجزيئي لكل مادة سائلة ، وتعتمد درجات الحرارة التي تتجمد عندها أيضًا على قوتها بين الجزيئات. لذلك ، كل المواد السائلة لها بالتأكيد نقاط تجمد مختلفة.

لمعرفة درجة حرارة نقطة التجمد.

أي مادة لديها أعلى درجة تجمد؟

 أفضل عنصر لديه أكبر نقطة تجمد هو التنجستن.

التركيب الكيميائي لعناصر التنغستن هو أن القوى الجزيئية بينهما هي الأقوى ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة التجمد عند 3695 كلفن ، كما أن لديها معدل اندماج أعلى.

نقطة التجمد مع قوى الجزيئات
 
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

الآن دعونا نتعرف على العوامل المختلفة التي تؤثر على درجة التجمد.

اذكر العوامل الرئيسية التي تؤثر على درجة تجمد المادة؟

العوامل الرئيسية التي تغير درجة تجمد مادة مذكورة أدناه ،

  • درجة الحرارة: كلما ارتفعت درجة حرارة التجمد ، زادت القوة بين الجزيئات.
  • إذا كان نقطة الانصهار هو أكثر ، في نفس الوقت ، حتى نقطة التجمد ستكون أكثر.
  • يلعب ضغط البخار عاملاً مهمًا.
  • يؤخذ التركيب الكيميائي للمادة بعين الاعتبار.

هذه بعض السمات المهمة التي تؤثر على نقطة التجمد.

الأسئلة المتداولة | أسئلة وأجوبة

أي نوع من القوة بين الجزيئية له أعلى نقطة تجمد؟

هناك عدة أنواع من القوة بين الجزيئات التي تساعد الجزيئات على البقاء معًا وتشكيل مادة.

القوة الرئيسية بين الجزيئات الأقوى وذات أعلى نقطة تجمد هي الرابطة الهيدروجينية. عادةً ما تحتوي المركبات التي لها روابط هيدروجينية على نقاط تجمد أعلى. على سبيل المثال ، يمكننا أن نأخذ الإيثانول ؛ الرابطة الهيدروجينية أقوى وحتى لديها نقطة تجمد عالية.

ضع قائمة ببعض العوامل التي تؤثر على درجة تجمد المادة؟

العوامل الرئيسية التي تؤثر دائمًا على القوى بين الجزيئات للمواد مذكورة أدناه ،

  • إذا كان لأي مادة سائلة قوة بين الجزيئات قوية جدًا ، فستكون نقطة تجمدها أكبر.
  • إذا كانت المادة تحتوي على جاذبية جزيئية ضعيفة جدًا في نفس الحالة ، فيُعتبر أن نقطة تجمدها منخفضة.

اذكر العلاقة بين نقطة الانصهار والقوى بين الجزيئات لمادة ما؟

حتى الكهربية لمادة ما تعمل كعامل مهم في ربط نقطة الانصهار والقوى الجزيئية.

إذا كان نقطة الانصهار من مادة أعلى ، فإن جاذبيتها بين الجزيئات ستكون أكثر وتتطلب طاقة زائدة من أجل قوى أقوى بين الجزيئات. يتم عكس الحالة إذا كانت نقطة الانصهار منخفضة جدًا.

ما التغيرات التي تحدث في القوى بين الجزيئات عند بدء التجميد؟

يتغير ترتيب الجزيئات المتكونة من خلال القوة بين الجزيئات في مادة ما عندما تبدأ عملية التجميد.

تنخفض درجة حرارة المركب عندما تبدأ عملية التجميد. حركة الجزيئات تقلل من سرعتها. عند هذه النقطة ، تدخل القوى بين الجزيئات حيز التنفيذ وتساعد الجزيئات على ترتيب نفسها في مثل هذا الترتيب وتظهر في الحالة الصلبة.

اسم عامل واحد يزيد من درجة تجمد مادة ما؟

نقطة التجمد هي عملية فيزيائية أساسية تتضمن تغيير المظهر الجسدي من سائل إلى صلب.

أحد العوامل المهمة التي تزيد من درجة التجمد هي القوى الجزيئية لمادة معينة. نظرًا لأن المادة تتكون من جزيئات عديدة ، فيمكنها تحديد نقطة التجمد بناءً على التركيب.

قائمة الأنواع الرئيسية للقوى بين الجزيئات؟

فيما يلي الفئات الأربع الأساسية والرئيسية للقوى بين الجزيئات التي تحافظ على جميع الجزيئات معًا في مادة ما دون مغادرة ،

  • المواد التي لها رابطة أيونية
  • الرابطة الهيدروجينية
  • Vanderwaals أو تفاعلات ثنائية القطب ضعيفة ، وآخرها هو
  • قوى تشتت Vanderwaals.
انتقل إلى الأعلى