Tutte le sostanze passano attraverso le transizioni di fase con temperature in aumento. Come si riscaldano, maggior parte dei materiali inizia come solidi e liquidi si fondono. Con più calore, bollono in gas. Ciò accade perché l'energia delle vibrazioni di calore nelle molecole vince le forze che li tengono insieme. In un solido, le forze tra le molecole si tenerli in strutture rigide. Queste forze si indeboliscono notevolmente in liquidi e gas, permettendo una sostanza di fluire e far evaporare.
Transizione di fase
Gli scienziati chiamano solidi, liquidi e gas le fasi di una sostanza. Quando si scioglie, si blocca, bolle o si condensa, subisce una fase di transizione. Anche se molte sostanze hanno simili comportamenti di transizione di fase, ciascuno ha un set unico di temperature e pressioni che determinano a che punto si scioglie o bolle. Per esempio, gas di biossido di carbonio si blocca direttamente in ghiaccio secco a meno 109 gradi Fahrenheit alle pressioni normali. Ha una fase liquida solo ad alte pressioni.
Calore e temperatura
Come si riscalda un solido, la sua temperatura sale costantemente. Ogni grado di aumento della temperatura è di circa la stessa quantità di energia termica. Una volta che raggiunge il suo punto di fusione, tuttavia, la temperatura rimane costante finché tutta la sostanza si scioglie. Le molecole di prendono energia supplementare, chiamato il calore di fusione, liquefare. Tutta l'energia a questo punto va a fare la sostanza un liquido. La stessa cosa accade per liquidi bollenti. Essi richiedono energia, chiamato il calore di vaporizzazione, per rendere il passaggio al gas. Una volta che tutto della sostanza rende la transizione, più energia solleva la temperatura ancora.
Di fusione
Le forze tra le molecole, tra cui la forza di dispersione di London e legame, idrogeno formano cristalli e altre forme solide, quando le temperature sono abbastanza basse. La forza delle forze determina la temperatura di fusione. Sostanze con forze molto deboli fondono a basse temperature; forze forti richiedono alte temperature. Se si applica abbastanza energia termica, alla fine tutte le sostanze si fondono o bollire.
Bollente
Gli stessi meccanismi che governano la fusione si applicano all'ebollizione. Le molecole in un liquido hanno forze deboli che li tiene insieme. Il calore provoca loro di vibrare fortemente e volare lontano dal resto. In un liquido bollente, alcune molecole avrà relativamente basse energie, la maggior parte hanno un'autonomia media di energie e pochi hanno energie abbastanza alte per fuggire il liquido completamente. Con più calore, più molecole di fuggire. In fase gassosa, nessun molecole sono associati più uno a altro.