Perbezaan utama antara takat lebur dan takat beku ialah takat lebur ialah suhu di mana pepejal akan bertukar kepada keadaan cecair manakala takat beku ialah takat di mana mana-mana cecair akan menukar keadaannya kepada pepejal.
Perubahan fasa ialah proses yang melibatkan pelepasan tenaga atau perolehan tenaga. Takat lebur dan takat beku ialah titik di mana perubahan fasa berlaku. Dengan ini, banyak sifat lain bahan juga boleh berubah. Secara teorinya, takat beku dan takat lebur bahan adalah sama, tetapi kadangkala untuk bahan tertentu, kedua-dua nilai berbeza antara satu sama lain.
Apakah itu Takat Lebur?
Takat lebur ialah suhu di mana pepejal akan berubah menjadi keadaan cecairnya. Ia adalah sifat fizikal yang boleh kita gunakan untuk mengenal pasti sebatian. Apabila pepejal bertukar kepada peringkat cecair, perubahan fasa berlaku. Ia berlaku pada suhu ciri untuk tekanan tertentu. Untuk ini, kami perlu membekalkan tenaga yang diperlukan.
Perubahan fasa menyerap tenaga/ haba (endotermik) apabila berubah daripada pepejal kepada cecair. Selalunya, tenaga ini dibekalkan dalam bentuk haba. Haba diperlukan untuk meningkatkan suhu pepejal kepada keadaan takat leburnya. Tambahan pula, bahan tersebut memerlukan tenaga untuk mencairkan dirinya. Kami memanggil haba tenaga gabungan ini; ini adalah sejenis haba pendam.
Haba pendam ialah haba yang sedang diserap atau dibebaskan daripada bahan semasa perubahan fasa. Perubahan haba ini tidak menyebabkan perubahan suhu kerana ia diserap atau dibebaskan. Oleh itu, pada takat lebur, bahan menyerap haba, tetapi suhu tidak akan berubah dengan sewajarnya. Secara termodinamik, pada takat lebur, perubahan tenaga bebas Gibbs adalah sifar. Persamaan berikut adalah sah untuk bahan pada takat lebur. Ia menunjukkan bahawa suhu tidak berubah, tetapi entalpi dan entropi bahan berubah.
ΔS=ΔH/T
Oleh kerana bahan menyerap tenaga, entalpi meningkat pada takat lebur. Dalam keadaan pepejal, zarah tersusun dengan baik dan mempunyai pergerakan yang kurang. Tetapi pada keadaan cair, sifat rawak mereka meningkat. Oleh itu, pada takat lebur, entropi meningkat. Mengikut tekanan, terdapat takat lebur tertentu untuk bahan tertentu. Kita hanya boleh menentukan takat lebur untuk pepejal.
Rajah 01: Takat Lebur Unsur Kimia Berbeza
Di makmal, kita boleh menggunakan banyak teknik untuk menentukan takat lebur. Menggunakan radas takat lebur adalah sangat mudah. Kita boleh meletakkan beberapa pepejal serbuk halus ke dalam kapilari di mana satu hujungnya dimeterai. Kemudian kita harus meletakkan hujung tertutup yang mengandungi pepejal ke dalam radas. Di sini, hujungnya harus menyentuh logam di dalamnya. Selepas itu, kita boleh memerhati pepejal melalui tingkap kaca pembesar radas. Terdapat juga termometer untuk merekodkan suhu. Apabila suhu meningkat secara beransur-ansur, logam akan panas dan, pepejal dalam kapilari juga akan panas. Kita boleh memerhatikan titik di mana lebur bermula dan berakhir. Dan, julat ini sepadan dengan takat lebur. Takat lebur air ialah 0 °C. Tungsten mempunyai takat lebur tertinggi, iaitu 3410 °C.
Apakah itu Takat Beku?
Takat beku ialah suhu di mana mana-mana cecair akan menukar keadaannya kepada pepejal. Suhu takat lebur dan takat beku bagi sesuatu bahan adalah lebih kurang sama nilainya. Sebagai contoh, air bertukar menjadi ais pada 0°C dan takat leburnya juga 0°C. Lebih tepat lagi, takat beku menerangkan perubahan fasa jirim.
Rajah 02: Pembekuan Air Membentuk Ais
Selain itu, proses pembekuan bahan mengurangkan entropi. Terdapat istilah dalam kimia sebagai "kemurungan takat beku" yang menerangkan bagaimana kehadiran zat terlarut tidak meruap dalam larutan mengurangkan suhu beku pelarut.
Apakah Perbezaan Antara Takat Lebur dan Takat Beku?
Takat lebur dan takat beku ialah arah yang bertentangan dengan perubahan fasa yang sama. Perbezaan utama antara takat lebur dan takat beku ialah takat lebur ialah suhu di mana pepejal akan pergi ke keadaan cecair manakala takat beku ialah titik di mana mana-mana cecair akan menukar keadaannya kepada pepejal. Selain itu, terdapat juga perbezaan antara takat lebur dan takat beku dari segi perubahan entropinya; semasa mencairkan pepejal, entropi meningkat, tetapi dalam pembekuan, entropi berkurangan. Selain itu, walaupun secara teorinya, suhu takat lebur dan takat beku adalah serupa untuk bahan tertentu, secara praktikalnya ia berbeza sedikit.
Ringkasan – Takat Lebur lwn Takat Beku
Takat lebur dan takat beku ialah dua sifat fizikal bahan. Perbezaan utama antara takat lebur dan takat beku ialah takat lebur ialah suhu di mana pepejal akan menjadi cecair manakala takat beku ialah titik di mana mana-mana cecair akan menukar keadaannya kepada pepejal.
