В этой статье расскажу о двух процессах в химии, которые лично для меня кажется удивительными, хотя я понимаю, почему так происходит.
Первый процесс - это явление эвтектики. Эвтектика, если говорить по простому, представляет собой сплав из двух и более веществ, но сплав необычный. Температура плавления этого сплава ниже, чем температура плавления какого-либо вещества, входящего в него. И плавятся все компоненты в этом сплаве одновременно. Сплав имеет точный состав. Отклонение от состава меняет всю картину и одновременно кристаллизация и плавление уже наблюдаться не будут.
Чтобы ещё лучше объяснить, рассмотрим сплав олова с цинком. Цинк, судя по диаграмме ниже, имеет температуру плавления 419,56 ℃, а олово - 231,97 ℃. Интуитивно кажется, что температура плавления их смесей будет примерно где-то в этом диапазоне, но нет. Эти два металла делают ход конем и температура плавления их сплава, в котором примерно 90% олова и 10 % цинка, будет всего 198,5 ℃. Как видно, это значительно ниже любой из температур плавления чистых металлов. Вот так вот поступают эти два металла.
Ради справедливости надо отметить, что далеко не все вещества способны давать эвтектики. Будет ли она в системе из двух веществ или не будет, зависит от природы каждых конкретных веществ. У металлов получается, у солей получается и у некоторых органических веществ получается, но далеко не у всех.
Второй интересный процесс, который меня удивляет, - это явление переохлаждения. Заключается он в том, что вещества при охлаждении замерзают не при своей температуре плавления, а значительно ниже. Интуитивно кажется, что раз вещество плавится при такой-то температуре, то и замерзать оно тоже будет при ней.
Но опять нет. Не всегда. В основном конечно будет, но есть ряд веществ, которые так не делают. Например, это наблюдается у органических веществ с длинной цепочкой атомов.
Для иллюстрации расскажу про дифенилоксид. Это вещество со стойким запахом герани (честно говоря, на герань не особо похоже, но во всех справочниках пишут, что пахнет геранью) имеет температуру плавления около +26 ℃ . Но если мы расплавим, а потом будем охлаждать дифенилоксид, мы заметим, что температура уже +10 ℃, потом +5 ℃ , потом 0 ℃, а он всё жидкий. Такое состояние называется метастабильным. И вот когда температура опустится примерно до -5 ℃, резко раз! И весь замерз. И пока он будет резко замерзать, он сам себя разогреет аж примерно до +10 ℃. Вот такое интересное явление.
Метастабильным называется состояние потому, что оно как бы стабильное, в то же время не очень. Дело в том, что если мы бросим в жидкий дифенилоксид какую-нибудь песчинку, когда его температура ниже температуры плавления, то произойдет моментальная кристаллизация и всё моментально замерзнет.
На этот раз всё, а то говорить можно ещё долго. Если будет интересно, продолжу в следующий раз.
Спасибо большое за внимание! Напишите в комментариях, о чём ещё из химии Вам хотелось бы прочитать.
Всех благ!
Материал написан на основе собственного опыта.
