FUSION: TERDIRI DARI APA, CONTOH DAN PERCOBAAN - KIMIA - 2025

The fusi adalah perubahan keadaan dari padat ke cair untuk zat dalam rentang suhu. Jika zat memiliki tingkat kemurnian tinggi, kisarannya sesuai dengan suhu tertentu: titik lebur. Dan bila ada tingkat pengotor tertentu, titik leleh diwakili oleh suatu kisaran (misalnya 120-122 ° C).

Ini adalah salah satu proses fisik yang paling umum di alam. Zat padat menyerap panas dan menaikkan suhunya sampai tetes pertama cairan mulai terbentuk. Kemudian tetesan lainnya mengikuti yang pertama, dan selama semua zat padat belum meleleh, suhunya tetap konstan.

Sumber: Pixabay

Mengapa? Karena semua panas dikonsumsi untuk menghasilkan lebih banyak cairan, daripada memanaskan yang terakhir. Oleh karena itu, zat padat dan zat cair memiliki suhu yang sama dan hidup berdampingan dalam kesetimbangan. Jika suplai panas konstan, kesetimbangan akhirnya bergeser ke pembentukan cairan lengkap.

Oleh karena itu, ketika stalaktit es mulai mencair di musim semi, begitu perubahan wujudnya dimulai, ia tidak akan berhenti sampai ia berubah menjadi air cair. Pada gambar di atas, dapat dilihat bahwa bahkan kristal es mengapung di dalam tetesan gantung.

Menentukan titik leleh zat yang tidak diketahui adalah tes yang sangat baik untuk mengidentifikasinya (selama tidak mengandung banyak kotoran).

Ini juga mengungkapkan seberapa kuat interaksi antara molekul yang membentuk padatan; karena meleleh pada suhu yang lebih tinggi, akan semakin kuat gaya antarmolekulnya.

Apa merger itu?

Fusion terdiri dari perubahan wujud dari padat menjadi cair. Molekul atau atom dalam cairan memiliki energi rata-rata yang lebih tinggi saat bergerak, bergetar, dan berputar dengan kecepatan yang lebih tinggi. Akibatnya, hal ini menciptakan peningkatan ruang antarmolekul dan oleh karena itu terjadi peningkatan volume (meskipun tidak demikian dengan air).

Seperti pada zat padat, molekul berada dalam pengaturan yang lebih kompak, mereka kekurangan kebebasan dalam bergerak, dan mereka memiliki energi rata-rata yang lebih rendah. Agar transisi padat-cair terjadi, molekul atau atom padatan harus bergetar pada kecepatan yang lebih tinggi dengan menyerap panas.

Saat ia bergetar, sekumpulan molekul terpisah yang bersatu membentuk tetesan pertama. Jadi, fusi tidak lebih dari pelelehan padatan yang disebabkan oleh efek panas. Semakin tinggi suhunya, semakin cepat padatan meleleh.

Secara khusus, fusi dapat menyebabkan pembentukan terowongan dan pori-pori di dalam padatan. Ini dapat ditunjukkan melalui eksperimen khusus untuk anak-anak.

Lelehan campuran padat dan emulsi

Sumber: Pixabay

Es krim

Melting mengacu pada peleburan panas suatu zat atau campuran. Namun, istilah tersebut juga telah digunakan untuk merujuk pada peleburan zat lain yang tidak diklasifikasikan secara ketat sebagai padatan: emulsi.

Contoh idealnya adalah es krim. Mereka adalah emulsi air beku (dan dalam beberapa, mengkristal), dengan udara dan lemak (susu, krim, coklat, mentega, dll.).

Es krim meleleh atau meleleh karena es melebihi titik lelehnya, udara mulai keluar, dan cairan akhirnya menyeret sisa komponennya.

Sifat kimiawi es krim sangat kompleks, dan mewakili suatu hal yang menarik dan ingin tahu saat mempertimbangkan definisi fusi.

Es manis dan asin

Sehubungan dengan campuran padat lainnya, seseorang tidak dapat berbicara dengan tepat tentang titik lebur untuk tujuan analitis; Artinya, ini bukan kriteria yang menentukan untuk mengidentifikasi satu atau lebih zat. Dalam suatu campuran, ketika satu komponen meleleh, komponen lainnya dapat larut dalam fase cair, yang secara diagonal berlawanan dengan peleburan.

Misalnya, campuran es-gula-garam yang padat akan benar-benar meleleh begitu es mulai mencair. Karena gula dan garam sangat larut dalam air, itu akan melarutkannya, tetapi tidak berarti gula dan garam meleleh.

Contoh

Di dapur

Beberapa contoh umum fusi dapat ditemukan di dalam dapur. Mentega, cokelat, permen karet, dan permen lainnya meleleh jika terkena panas langsung dari matahari, atau jika disimpan di tempat yang panas. Beberapa permen, seperti marshmallow, sengaja dilelehkan untuk kenikmatan rasa terbaiknya.

Banyak resep yang menyatakan bahwa satu atau lebih bahan harus terlebih dahulu dilelehkan sebelum ditambahkan. Keju, lemak dan madu (sangat kental) juga termasuk di antara bahan-bahan ini.

Dalam ornamennya

Untuk mendekorasi ruang dan benda tertentu, logam, kaca dan keramik dengan desain berbeda digunakan. Ornamen ini dapat dilihat di teras sebuah bangunan, pada kaca dan mosaik beberapa dinding, atau pada barang yang dijual di dalam toko perhiasan.

Semuanya terbuat dari bahan yang meleleh pada suhu yang sangat tinggi, jadi harus dilebur atau dilembutkan terlebih dahulu agar dapat mengerjakannya dan memberikan bentuk yang diinginkan.

Di sinilah besi pijar bekerja, seperti yang dilakukan pandai besi dalam pembuatan senjata, perkakas, dan benda-benda lainnya. Demikian juga, fusi memungkinkan perolehan paduan dengan mengelas dua atau lebih logam dalam proporsi massa yang berbeda.

Dari kaca cair Anda dapat membuat figur dekoratif seperti kuda, angsa, pria dan wanita, suvenir perjalanan, dll.

Di alam

Contoh utama pencairan di alam dapat dilihat pada pencairan gunung es; dalam lava, campuran bebatuan yang meleleh oleh panas yang hebat di dalam gunung berapi; dan di kerak planet, di mana keberadaan logam cair mendominasi, terutama besi.

Titik lebur zat yang paling umum

Serangkaian zat umum dengan masing-masing titik lelehnya tercantum di bawah ini:

-Ice, 0ºC

-Parafin, 65.6ºC

-Chocolates, 15.6-36.1ºC (perhatikan bahwa ini adalah kisaran suhu, karena ada coklat yang meleleh pada suhu yang lebih rendah atau lebih tinggi)

-Asam palmitat, 63ºC

-Agar, 85ºC

-Fosfor, 44ºC

-Aluminium, 658ºC

-Kalsium, 851ºC

-Gold, 1083ºC

-Copper, 1083ºC

-Besi, 1530ºC

–Mercury, -39ºC (berbentuk cair pada suhu kamar)

-Gas metana, -182ºC

-Ethanol, -117ºC

-Karbon grafit, 4073ºC

-Batu bara berlian, 4096ºC

Seperti yang dapat dilihat, umumnya logam, karena ikatan logamnya, memiliki titik leleh tertinggi. Namun, karbon melebihi mereka meskipun memiliki ikatan kovalen, tetapi dengan pengaturan molekul yang sangat stabil.

Molekul apolar yang kecil, seperti gas metana dan etanol, tidak berinteraksi cukup kuat untuk tetap padat pada suhu kamar.

Dari sisanya, kekuatan interaksi antarmolekul dalam padatan dapat disimpulkan dengan mengukur titik lelehnya. Padatan yang tahan suhu terik harus memiliki struktur yang sangat stabil.

Secara umum, padatan kovalen nonpolar memiliki titik leleh lebih rendah daripada padatan kovalen polar, ionik, dan logam.

Eksperimen untuk menjelaskan fusi untuk anak-anak dan remaja

Kubah es berwarna-warni

Ini mungkin salah satu eksperimen paling artistik dan sederhana untuk menjelaskan fusi kepada anak-anak. Anda membutuhkan:

-Beberapa piring, sedemikian rupa sehingga ketika air membeku di dalamnya membentuk kubah

-Nampan besar untuk memastikan permukaan tempat es bisa mencair tanpa menyebabkan kerusakan

-Salt (mungkin yang termurah di pasaran)

-Pewarnaan sayuran, dan pipet atau sendok untuk menambahkannya

Setelah kubah es diperoleh, dan diletakkan di atas nampan, sedikit garam ditambahkan ke permukaannya. Hanya kontak garam dengan es akan menyebabkan aliran air yang akan membasahi nampan.

Hal ini karena es memiliki afinitas tinggi terhadap garam, dan terjadi larutan yang titik lelehnya lebih rendah daripada es.

Beberapa tetes pewarna makanan kemudian ditambahkan ke kubah. Warnanya akan menembus terowongan kubah dan semua pori-porinya, sebagai konsekuensi pertama dari pencairannya. Hasilnya adalah karnaval warna yang terperangkap di dalam es.

Terakhir, pewarna akan bercampur dengan air di dalam nampan, memberikan tontonan visual lain bagi penonton kecil.

Kabinet termal

Di dalam lemari dengan pengatur suhu, sejumlah zat dapat ditempatkan dalam wadah tahan panas. Tujuan percobaan ini adalah untuk menunjukkan kepada remaja bahwa setiap zat memiliki titik lelehnya sendiri.

Zat apa yang bisa dipilih? Logikanya, baik logam maupun garam tidak dapat masuk ke kabinet, karena meleleh pada suhu di atas 500ºC (kabinet akan meleleh).

Oleh karena itu, dari daftar zat dapat dipilih yang tidak melebihi 100ºC, misalnya: merkuri (dengan asumsi kabinet dapat didinginkan di bawah -40ºC), es, coklat, parafin dan asam palmitat.

Para remaja (dan juga anak-anak) akan menyaksikan merkuri berubah menjadi cairan hitam metalik; dan kemudian mencairnya es putih, cokelat batangan, asam palmitat, dan akhirnya lilin parafin.

Untuk menjelaskan mengapa parafin meleleh pada suhu yang lebih tinggi dari pada coklat, perlu dilakukan analisis strukturnya.

Jika parafin dan asam palmitat adalah senyawa organik, asam palmitat harus terdiri dari molekul yang lebih berat, atau molekul yang lebih polar (atau keduanya pada waktu yang sama). Pemberian penjelasan tentang observasi semacam itu bisa dibiarkan sebagai pekerjaan rumah bagi siswa.

Referensi

1. Van't Hul J. (24 Juli 2012). Eksperimen Ilmu Es Mencair dengan Garam dan Cat Air Cair. Diperoleh dari: artfulparent.com
2. Tobin, Declan. (2018). Fakta Menarik tentang Melting Point untuk Anak-Anak. Sains Mudah untuk Anak. Diperoleh dari: easyscienceforkids.com
3. Sarah. (2015, 11 Juni). Eksperimen Sains Sederhana untuk Anak-Anak: Apa yang Meleleh di Bawah Matahari? Kesenangan yang Hemat untuk Anak Laki-Laki dan Perempuan. Diperoleh dari: frugalfun4boys.com
4. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia. (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
5. h2g2. (03 Oktober 2017). Titik leleh Beberapa Zat Umum. Dipulihkan dari: h2g2.com
6. Universitas Terbuka. (2006-08-03). Titik leleh. Diperoleh dari: open.edu
7. Lumen, Kimia untuk Non Jurusan. (sf). Titik lebur. Diperoleh dari: course.lumenlearning.com
8. Gillespie, Claire. (13 April 2018). Faktor Apa yang Mempengaruhi Titik Leleh? Sciencing. Diperoleh dari: sciencing.com