Welche Kräfte müssen überwunden werden, damit ein Stoff schmilzt?

Damit eine Substanz schmelzen kann, muss sie genügend Energie absorbieren, um die intermolekularen Bindungen zu überwinden, die ihre Moleküle zusammenhalten. Diese Bindungen können je nach Material ionisch, molekular, kovalent oder metallisch sein . Ionische Bindungen erfordern die meiste Energie, um sie zu überwinden, während molekulare Bindungen leichter zu brechen sind.

Ionenbindungen treten auf, wenn zwei Ionen aufgrund ihrer entgegengesetzten elektrischen Ladungen voneinander angezogen werden. Salz ist ein Beispiel für einen ionischen Feststoff, der aus positiv geladenen Natriumatomen und negativ geladenen Chloratomen besteht. Um diese Art von Bindungen zu überwinden, ist eine beträchtliche Wärmemenge erforderlich, daher haben ionische Feststoffe hohe Schmelzpunkte. Kovalente Bindungen, wie sie die Kohlenstoffatome in einem Diamanten zusammenhalten, sind ebenfalls sehr schwer zu brechen.

Metallische Festkörper werden durch ihre frei schwebenden Elektronen zusammengehalten. Metallatome können leicht ihre äußersten Elektronen aufnehmen und verlieren, weshalb sie Elektrizität so gut übertragen. Die Stärke dieser Bindungsart variiert mit den einzelnen Metallatomen, weshalb die Schmelzpunkte metallischer Festkörper so stark variieren können. Zinn hat einen relativ niedrigen Schmelzpunkt, während es wesentlich mehr Wärme braucht, um die metallischen Bindungen im Eisen zu lösen.

Molekulare Bindungen sind solche, die nichtmetallische Moleküle wie Zucker zusammenhalten. Diese sind relativ leicht zu brechen, entweder durch chemische Einwirkung oder Wärmezufuhr. Daher haben molekulare Feststoffe normalerweise einen niedrigen Schmelzpunkt.