Vad är en renhetskurva?
En renhetskurva är en graf som visar hur temperaturen ändras när du värmer ett fast ämne jämnt. Den vågräta axeln visar tid och den lodräta axeln visar temperatur. Kurvans form under smältningen visar om ämnet är rent eller en blandning.
I kemin är ett rent ämne ett ämne som består av bara ett grundämne eller en förening. ”Ren apelsinjuice” från affären är inte ren i kemisk mening, eftersom den innehåller många ämnen.
| Egenskap | Rent ämne | Blandning |
|---|---|---|
| Kurva under smältning | Plan | Lutande |
| Smälttemperatur | En exakt punkt | Brett intervall |
| Exempel i simulatorn | Naftalen 80°C, stearinsyra 69°C, ren koppar 1085°C | Stearinljus 45–62°C, bronslegering 890–1020°C |
Varför blir kurvan plan?
I ett fast ämne är partiklarna ordnade i ett regelbundet mönster och vibrerar på plats. När du tillför värme blir vibrationerna starkare och temperaturen stiger. När ämnet når sin smältpunkt används all tillförd värme till att bryta ner kristallstrukturen. Därför stiger inte temperaturen förrän hela ämnet har smält, och kurvan blir plan.
I en blandning stör partiklar av ett annat ämne kristallens regelbundna mönster. Olika delar smälter vid olika temperaturer, och temperaturen fortsätter att stiga långsamt utan att stanna. En förorening i ett ämne sänker temperaturen där smältningen börjar: ren koppar smälter vid 1085°C, medan brons, en kopparlegering, börjar smälta vid 890°C i simulatorn. Att vägar saltas på vintern hänger ihop med detta: salt sänker isens smältpunkt till under 0°C.
Rita smältkurvor i appen Nalukh chem
Värm åtta ämnen och jämför två kurvor sida vid sida. Den här simulatorn ingår när du har full tillgång. Appen är gratis att ladda ner, och 2 kapitel och 5 simulatorer är öppna utan registrering.
Hur använder du simulatorn?
- Välj ett ämne i listan till vänster. Avsnitten RENT ÄMNE och BLANDNING har fyra ämnen var. Varje rad visar smältpunkten eller smältintervallet.
- Tryck på knappen Uppvärmning. Kurvan ritas från vänster till höger på ungefär 4 sekunder.
- I det övre fältet läser du ämnets tillstånd (FAST, SMÄLTER, VÄTSKA), ser partiklarnas rörelse och läser temperaturen.
- När uppvärmningen är slut står smältpunkten eller smältintervallet och kurvans form på grafen. En förklaring visas längst ner.
- Tryck på knappen Jämför för att rita två ämnens kurvor i samma graf. Bara ämnen med samma skala kan jämföras: rent vatten, saltvatten och is med socker; naftalen, stearinsyra och stearinljus; ren koppar och bronslegering. Om du trycker på ett ämne från en annan grupp väljs dess partner automatiskt.
- Tryck på knappen Värm igen för att upprepa. Knappen med den runda pilen bredvid rensar grafen.
Uppgifter att prova i simulatorn
- Använd knappen Jämför för att jämföra rent vatten och saltvatten. Svar: Kurvan för rent vatten är plan vid 0°C. Kurvan för saltvatten börjar under 0°C, vid −6°C, och lutar uppåt.
- Ta reda på vilket som smälter vid högre temperatur, stearinsyra eller stearinljus. Svar: Stearinsyra smälter vid 69°C, och stearinljuset har smält helt vid 62°C.
- Jämför ren koppar och bronslegering och räkna ut hur många grader tidigare brons börjar smälta. Svar: 1085 − 890 = 195°C.
- Läs på tidsaxeln hur många minuter den plana delen för ren koppar varar. Svar: från 3 minuter till 6.4 minuter, ungefär 3.4 minuter.
Hur testas renhet i ett labb?
I ett labb mäter du ett ämnes smältpunkt och jämför den med värdet i en tabellbok. Ett rent ämne smälter inom ett smalt intervall som stämmer med tabellvärdet. Ett orent prov börjar smälta under tabellvärdet och smälter över ett brett intervall.
Kurvor från riktiga experiment är inte lika jämna som simulatorns. Stearinsyra i skolans labb är oftast inte helt ren, så dess plana del kan bli något lutande.
