熔點、沸點、凝固點與壓強的關(guān)系原因分析

1、.熔點、沸點、凝固點與壓強的關(guān)系原因分析一、熔點、沸點、凝固點1、凝固點凝固點是晶體物質(zhì)凝固時的溫度，不同晶體具有不同的凝固點。在一定壓強下，任何晶體的凝固點，與其熔點相同。同一種晶體，凝固點與壓強有關(guān)。凝固時體積膨脹的晶體，凝固點隨壓強的增大而降低；凝固時體積縮小的晶體，凝固點隨壓強的增大而升高。在凝固過程中，液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w，同時放出熱量。所以物質(zhì)的溫度高于熔點時將處于液態(tài)；低于熔點時，就處于固態(tài)。非晶體物質(zhì)則無凝固點。液-固共存溫度濃度越高，凝固點越低，液體變?yōu)楣腆w的過程叫凝固 2、沸點飽和蒸汽壓：在一定溫度下，與液體或固體處于相平衡的蒸汽所具有的壓力稱為飽和蒸汽壓。 沸點：在一

2、定壓力下，某物質(zhì)的飽和蒸汽壓與此壓力相等時對應的溫度。沸騰是在一定溫度下液體內(nèi)部和表面同時發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象。液體沸騰時候的溫度被稱為沸點。 濃度高，沸點高，不同液體的沸點是不同的，幾種不同液體的沸點/攝氏度（在標準大氣壓下）液態(tài)鐵：2750液態(tài)鉛：1740水銀（汞）：357亞麻仁油：287食用油：約250萘：218煤油：150甲苯：111水：100酒精：78乙醚：35液態(tài)氨：-33液態(tài)氧：-183液態(tài)氮：-196液態(tài)氫：-253液態(tài)氦：-268.9所謂沸點是針對不同的液態(tài)物質(zhì)沸騰時的溫度。液體開始沸騰時的溫度。沸點隨外界壓力變化而改變，壓力低，沸點也低。  沸點:液體發(fā)生

3、沸騰時的溫度；即物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的溫度。當液體沸騰時，在其內(nèi)部所形成的氣泡中的飽和蒸汽壓必須與外界施予的壓強相等，氣泡才有可能長大并上升，所以，沸點也就是液體的飽和蒸汽壓等于外界壓強的溫度。液體的沸點跟外部壓強有關(guān)。當液體所受的壓強增大時，它的沸點升高；壓強減小時；沸點降低。例如，蒸汽鍋爐里的蒸汽壓強，約有幾十個大氣壓，鍋爐里的水的沸點可在200以上。又如，在高山上煮飯，水易沸騰，但飯不易熟。這是由于大氣壓隨地勢的升高而降低，水的沸點也隨高度的升高而逐浙下降。（在海拔1900米處，大氣壓約為79800帕（600毫米汞柱），水的沸點是93.5）。在相同的大氣壓下，液體不同沸點亦不相同。這是因

4、為飽和汽壓和液體種類有關(guān)。在一定的溫度下，各種液體的飽和汽壓亦一定。例如，乙醚在20時飽和氣壓為5865.2帕（44厘米汞柱）低于大氣壓，溫度稍有升高，使乙醚的飽和汽壓與大氣壓強相等，將乙醚加熱到35即可沸騰。液體中若含有雜質(zhì)，則對液體的沸點亦有影響。液體中含有溶質(zhì)后它的沸點要比純凈的液體高，這是由于存在溶質(zhì)后，液體分子之間的引力增加了，液體不易汽化，飽和汽壓也較小。要使飽和汽壓與大氣壓相同，必須提高沸點。不同液體在同一外界壓強下，沸點不同。沸點隨壓強而變化的關(guān)系可由克勞修斯。 3、熔點（melting point)熔點是固體將其物態(tài)由固態(tài)轉(zhuǎn)變（熔化）為液態(tài)的溫度。進行相反動作（即由

5、液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)）的溫度，稱之為凝固點。與沸點不同的是，熔點受壓力的影響很小。晶體融化時的溫度叫做熔點。物質(zhì)有晶體和非晶體,晶體有熔點,而非晶體則沒有熔點。晶體又因類型不同而熔點也不同.一般來說晶體熔點從高到低為,原子晶體>離子晶體>金屬晶體>分子晶體。在分子晶體中又有比較特殊的,如水,氨氣等.它們的分子只間因為含有氫鍵而不符合"同主組元素的氫化物熔點規(guī)律性變化''的規(guī)律。熔點是一種物質(zhì)的一個物理性質(zhì)。物質(zhì)的熔點并不是固定不變的，有兩個因素對熔點影響很大。一是壓強，平時所說的物質(zhì)的熔點，通常是指一個大氣壓時的情況；如果壓強變化，熔點也要發(fā)生變化。熔點隨壓

6、強的變化有兩種不同的情況對于大多數(shù)物質(zhì)，熔化過程是體積變大的過程，當壓強增大時，這些物質(zhì)的熔點要升高；對于像水這樣的物質(zhì)，與大多數(shù)物質(zhì)不同，冰熔化成水的過程體積要縮小(金屬鉍、銻等也是如此)，當壓強增大時冰的熔點要降低。另一個就是物質(zhì)中的雜質(zhì)，我們平時所說的物質(zhì)的熔點，通常是指純凈的物質(zhì)。但在現(xiàn)實生活中，大部分的物質(zhì)都是含有其它的物質(zhì)的，比如在純凈的液態(tài)物質(zhì)中熔有少量其他物質(zhì)，或稱為雜質(zhì)，即使數(shù)量很少，物質(zhì)的熔點也會有很大的變化，例如水中熔有鹽，熔點就會明顯下降，海水就是熔有鹽的水，海水冬天結(jié)冰的溫度比河水低，就是這個原因。飽和食鹽水的熔點可下降到約-220，北方的城市在冬天下大雪時，常常往公

7、路的積雪上撒鹽，只要這時的溫度高于-22，足夠的鹽總可以使冰雪熔化，這也是一個利用熔點在日常生活中的應用。熔點實質(zhì)上是該物質(zhì)固、液兩相可以共存并處于平衡的溫度,以冰熔化成水為例,在一個大氣壓下冰的熔點是0,而溫度為0時,冰和水可以共存,如果與外界沒有熱交換,冰和水共存的狀態(tài)可以長期保持穩(wěn)定。在各種晶體中粒子之間相互作用力不同,因而熔點各不相同。同一種晶體,熔點與壓強有關(guān),一般取在1大氣壓下物質(zhì)的熔點為正常熔點。在一定壓強下,晶體物質(zhì)的熔點和凝固點都相同。熔解時體積膨脹的物質(zhì),在壓強增加時熔點就要升高。在有機化學領(lǐng)域中，對于純粹的有機化合物，一般都有固定熔點。即在一定壓力下，固-液兩相之間的變化

8、都是非常敏銳的，初熔至全熔的溫度不超過0.51（熔點范圍或稱熔距、熔程）。但如混有雜質(zhì)則其熔點下降，且熔距也較長。因此熔點測定是辨認物質(zhì)本性的基本手段，也是純度測定的重要方法之一。測定方法一般用毛細管法和微量熔點測定法 。在實際應用中我們都是利用專業(yè)的測熔點儀來對一種物質(zhì)進行測定。（右圖就是一臺顯微圖像熔點儀）鎢(W)是熔點最高的金屬，在2000-2500高溫下，蒸汽壓仍很低。鎢的硬度大，密度高，高溫強度好。下面是幾種物質(zhì)的熔點/攝氏度(在標準大氣壓下)碳 3550鎢 3410鉑 1769鐵 1535鋼 1515灰鑄鐵 1177銅 1083金 1064鋁 660鉛 328錫 232萘 80.5

9、硫代硫酸鈉 48水（冰） 0固態(tài)水銀 -39固態(tài)甲苯 -95固態(tài)酒精 -117固態(tài)氮 -210固態(tài)氧 -218固態(tài)氫 -259物質(zhì)的熔點，即在一定壓力下，純物質(zhì)的固態(tài)和液態(tài)呈平衡時的溫度，也就是說在該壓力和熔點溫度下，純物質(zhì)呈固態(tài)的化學勢和呈液態(tài)的化學勢相等，而對于分散度極大的純物質(zhì)固態(tài)體系（納米體系）來說，表面部分不能忽視，其化學勢則不僅是溫度和壓力的函數(shù)，而且還與固體顆粒的粒徑有關(guān).二影響熔點、沸點的因素1、影響熔點的因素      熔點，實質(zhì)上是該物質(zhì)固、液兩相可以共存并處于平衡的溫度。以冰熔化成水為例，在一個大氣壓下冰的熔點是0，而溫度

10、為0時，冰和水可以共存，如果與外界沒有熱交換，冰和水共存的狀態(tài)可以長期保持穩(wěn)定。     物質(zhì)的熔點并不是固定不變的，有兩個因素對熔點影響很大。     壓強。平時所說的物質(zhì)的熔點，通常是指一個大氣壓時的情況；如果壓強變化，熔點也要發(fā)生變化。熔點隨壓強的變化有兩種不同的情況。對于大多數(shù)物質(zhì)，熔化過程是體積變大的過程，當壓強增大時，這些物質(zhì)的熔點要升高；對于像水這樣的物質(zhì)，與大多數(shù)物質(zhì)不同，冰熔化成水的過程體積要縮小 (金屬鉍、銻等也是如此) ，當壓強增大時冰的熔點要降低。   

11、0;  如下兩圖中OL稱為固液兩相平衡曲線，又稱為熔化曲線。該曲線的左方表示固相穩(wěn)定存在的區(qū)域，右方一定的區(qū)域是液相穩(wěn)定存在的區(qū)域，而線上的任一點，都代表固液兩相平衡共存的狀態(tài)。OL線表示了該物質(zhì)的熔點隨壓強變化的規(guī)律。兩圖中OL線的斜率都很陡，說明物質(zhì)的熔點隨壓強的變化很小。例如冰的熔點，每增加一個大氣壓，熔點才下降0.0075，而要使冰的熔點下降1，則必須使壓強增加1.75×107Pa ，約為大氣壓的170倍。      溶有雜質(zhì)。以上討論的都是純凈的液態(tài)物質(zhì)，如果液體中溶有少量其他物質(zhì)，或稱為雜質(zhì)，即使數(shù)量很少，物質(zhì)的

12、熔點也會有很大的變化。例如水中溶有鹽，熔點（固液兩相共存并平衡的溫度）就會明顯下降，海水就是溶有鹽的水，海水冬天結(jié)冰的溫度比河水低，就是這個原因。飽和食鹽水的熔點可下降到約-22，北方的城市在冬天下大雪時，常常往公路的積雪上撒鹽，只要這時的溫度高于-22，足夠的鹽總可以使冰雪熔化。合金又稱為固態(tài)溶液，因為合金在液態(tài)時也可以看作是一種金屬溶于另一種金屬之中的溶液，因此合金的熔點比單質(zhì)金屬熔點要低，而且比組成合金的每一種金屬的熔點都低。例如錫的熔點是232，鉛的熔點是327，按一定比例組成的鉛錫合金的熔點則只有170，而由鉍、錫、鉛、鎘組成的合金的熔點可降低到70，常用來制作保險絲、焊絲等。2、壓

13、強與沸點的關(guān)系     以水為例子，水的液化和氣化有下列平衡H20(l)=可逆=H2O(g)     實驗證明在此平衡中水蒸氣對水面是有壓力，這種壓力被成為蒸氣壓，蒸氣壓越大水越難以氣化，所以開放體系中的水可以自然蒸發(fā)掉（水蒸氣不斷減少會導致蒸氣壓降低），而鋼瓶中水在水蒸氣達到一定量時液態(tài)水和氣態(tài)水達到平衡哪一邊既不會增加也不會減少，而水達到沸點（100攝氏度）沸騰時則是分子動能增加到使蒸氣壓（1標準大氣壓）不足以壓制液水成為氣態(tài)水而造成的（注意此體系是開放的，開放的體系中液水的表面也存在上述平衡只是正反應進行的程

14、度打些而已；另外溫度越高蒸氣壓越大，只有當時的蒸氣壓小于當時溫度的臨界蒸氣壓的值才不會沸騰）。    蒸氣壓不僅可以靠該物質(zhì)的氣體提供，還可以通過外界加壓而提高，一旦提高則意味液水要成為氣體變難水蒸氣變?yōu)橐核?，因為水分子要由液水躍到空中成為氣態(tài)水迫于其它水蒸氣撞擊難以躍入空中所以需要提高液水的分子動能也就是加熱，這樣導致壓力越大，液水越難氣化，于是有壓強越大，沸點越高。      三、解釋現(xiàn)象       滑冰為什么要穿冰鞋呢？冰鞋上的冰刀的

15、刃口很窄，普通冰刀的刀刃只有2mm寬，花樣冰刀的刀刃也不過4mm寬，刀的前面呈彎月形，中央凹進一些。因此，冰刀與冰面的接觸面積非常小。人對地面的壓力是一定的，穿上冰鞋，冰面的受力面積減小了，它受到的壓強會大大地增大，一個質(zhì)量為50kg的人穿上冰鞋，他對冰面的壓強高達幾百乃至上千個標準大氣壓。這有什么好處呢？冰的熔化有一個特點：當它受到的壓強增大時，熔點將會降低，一般每增加一個標準大氣壓，冰的熔點大約降低0.0075。這樣使零度以下的冰在冰刀的作用下熔化成水。冰刀下面薄薄的一層水可以起到潤滑作用，它減小了冰刀與冰面之間的摩擦，使人們能在冰面上飛跑，或者表演許多優(yōu)美的運動。    雪球會越滾越大，常常被人們解釋為：雪球是依靠黏附力的作用，在滾動過程中把地上的雪粘在一起而造成的。實際情況并不完全如此，在嚴寒的冬天，雪球和地上的雪片本身都不潮濕，它們之間沒有多大的黏附作用。那么雪球越滾越大的主要原因到底是什么呢？ 原來，冰雪只有在標準大氣壓條件下，才會在0開始熔化?？茖W實驗證明，當冰受到的壓強增大，它的熔點就會相應降低。當壓強增大到標準大氣壓