لماذا تختلف درجات انصهار كلوريدات المجموعتين الأولى والثانية؟

ينصهر LiCl عند نحو 605 °C، بينما ينصهر NaCl عند 801 °C. قبل قراءة التفسير، توقّع أيّ المركبين ينبغي أن ينصهر عند درجة حرارة أعلى. أيون Li⁺ أصغر من أيون Na⁺، لذا فإن نموذجًا مبسطًا يفترض أن الأيونات الأصغر تتجاذب بقوة أكبر يتنبأ بأن LiCl ينبغي أن يكون الأعلى في درجة الانصهار. لكن البيانات تشير إلى خلاف ذلك.

قارن الآن بين MgCl₂، الذي ينصهر عند 714 °C، وBaCl₂، الذي ينصهر عند 963 °C. يصبح الكاتيون أكبر حجمًا عند النزول إلى أسفل المجموعة الثانية، ومع ذلك ترتفع درجة الانصهار.

لتفسير كلا الاتجاهين، يجب النظر إلى ما يتجاوز الشحنة الأيونية والحجم. تساعد هذه العوامل على التنبؤ بالتجاذب الكهروستاتيكي، لكن البنية البلورية والتغيرات التي تحدث أثناء الانصهار مهمتان أيضًا.

01ابدأ بقراءة البيانات

يعرض الجدول درجات الانصهار التقريبية للكلوريدات اللامائية عند الضغط الجوي العادي.

تتوافق هذه القيم المقربة مع البيانات المرجعية للكيمياء الصادرة عن SQA والبيانات المنشورة حول الخواص الحرارية للكلوريدات الثنائية. قد تختلف القيم المبلّغ عنها اختلافًا طفيفًا بين المصادر، ولا سيما لبعض الكلوريدات. في الامتحان، استخدم البيانات المقدمة في السؤال.

• المجموعة الأولى: من LiCl إلى CsCl
• المجموعة الثانية: من BeCl₂ إلى BaCl₂

تظهر ثلاثة أنماط واضحة.

• المجموعة 1: ترتفع درجة الانصهار من LiCl إلى NaCl، ثم تنخفض عمومًا من NaCl إلى CsCl.
• المجموعة 2: ترتفع درجة الانصهار بشدة من BeCl₂ إلى MgCl₂، ثم تزداد من MgCl₂ إلى BaCl₂.
• بين المجموعتين: لا تكون درجات انصهار كلوريدات المجموعة الثانية أعلى دائمًا من درجات انصهار كلوريدات المجموعة الأولى. ينصهر MgCl₂ عند درجة حرارة أقل من NaCl، بينما تتقارب درجتا انصهار CaCl₂ وKCl إلى حد كبير.

تتمثل الخطوة الأولى في تفسير هذه الملاحظات باستخدام نموذج مبسط. أما الخطوة الثانية، فهي إدراك المواضع التي لا يعود فيها هذا النموذج كافيًا.

01النموذج الأول: الشحنة الأيونية والمسافة

تحتوي المادة الصلبة الأيونية على أيونات موجبة وسالبة تربط بينها قوى تجاذب كهروستاتيكي. وتنتظم هذه الأيونات في ترتيب ممتد ثلاثي الأبعاد يُسمّى الشبكة البلورية.

عندما تنصهر المادة الصلبة، تكتسب الأيونات طاقة كافية للتحرك بالنسبة إلى بعضها بعضًا، وتتفكك البنية البلورية المنتظمة. ولا تتوقف الأيونات فجأة عن التجاذب؛ إذ تستمر التفاعلات الكهروستاتيكية في الحالة السائلة.

يساعد عاملان على التنبؤ بقوة التجاذب بين زوج منفرد من الأيونات المتعاكسة الشحنة:

• الشحنة: تؤدي الشحنات الأيونية الأكبر إلى تجاذب كهروستاتيكي أقوى عند ثبات المسافة الفاصلة.
• المسافة: عند ثبات الشحنات، تتجاذب الأيونات الأقرب إلى بعضها بقوة أكبر.

يمكن التعبير عن مقدار طاقة الوضع الكهروستاتيكية لزوج من الأيونات بعلاقة مبسطة:

\[ |U| \propto \frac{|q_+q_-|}{r} \]

حيث:

• \(U\) هي طاقة الوضع الكهروستاتيكية لزوج الأيونات.
• \(q_+\) هي شحنة الأيون الموجب.
• \(q_-\) هي شحنة الأيون السالب.
• \(r\) هي المسافة بين مركزي الأيونين.

هذا نموذج لزوج واحد من الأيونات، وليس معادلة لحساب درجة الانصهار.

لنفكر في NaCl وMgCl₂. عند ثبات المسافة الفاصلة، يتجاذب Mg²⁺ مع Cl⁻ بقوة أكبر من تجاذب Na⁺ معه، لأن الشحنة الموجبة لأيون Mg²⁺ تساوي ضعف الشحنة الموجبة لأيون Na⁺.

قد يبدو من ذلك أن MgCl₂ ينبغي أن ينصهر دائمًا عند درجة حرارة أعلى. لكن هذه المقارنة تأخذ في الحسبان زوجًا واحدًا من الأيونات فقط. تحتوي البلورة الحقيقية على العديد من الأيونات المتفاعلة، كما أن ترتيب هذه الأيونات مهم.

إذا كانت البنيتان البلوريتان والعوامل الأخرى ذات الصلة متشابهة، فإن التجاذبات الأيونية الكلية الأقوى تجعل تفكيك المادة الصلبة أصعب عمومًا. وغالبًا ما يرتبط ذلك بدرجة انصهار أعلى.

والتحفظ المهم هنا هو: إذا كانت العوامل الأخرى متشابهة.

02المجموعة 1: لماذا يمتلك NaCl أعلى درجة انصهار في هذه السلسلة؟

تكوّن فلزات المجموعة الأولى أيونات شحنتها +1. وتحتوي كلوريداتها على أيونات M⁺ وCl⁻، حيث يرمز M إلى الفلز.

عند النزول في المجموعة من Na إلى Cs، يصبح الكاتيون أكبر حجمًا، لكن شحنته تبقى ثابتة. كما يبقى أيون الكلوريد نفسه.

كلما ازداد حجم الكاتيون، ازدادت عمومًا المسافة بين مركزي الأيون الموجب والأيون السالب. لذلك يضعف التجاذب الكهروستاتيكي بين زوج منفرد من الأيونات.

وهذا يتنبأ بالاتجاه الآتي:

\[ \mathrm{NaCl > KCl > RbCl > CsCl} \]

تشير علامات أكبر من هنا إلى درجات انصهار أعلى. وتدعم البيانات هذا التنبؤ:

• NaCl: ‏801 °C
• KCl: ‏770 °C
• RbCl: ‏718 °C
• CsCl: ‏645 °C

تتوافق درجات الانصهار المتناقصة مع ضعف التجاذب الكهروستاتيكي كلما ازداد حجم الكاتيون. وهذا مثال مفيد على نجاح النموذج الأيوني في تفسير الاتجاه.

لكن لماذا يخالف LiCl هذا النمط؟

أيون Li⁺ أصغر من أيون Na⁺. ولو كان حجم الأيون هو العامل الوحيد، لكان ينبغي أن يمتلك LiCl درجة انصهار أعلى.

لكن LiCl ينصهر عند 605 °C، أي أقل من NaCl بمقدار 196 °C.

العامل المفقود هو تأثير Li⁺ في أيون الكلوريد.

أيون Li⁺ صغير جدًا وله كثافة شحنة مرتفعة. ويمكنه تشويه السحابة الإلكترونية لأيون Cl⁻ الأكبر حجمًا بدرجة كبيرة. وتُسمّى هذه الظاهرة الاستقطاب.

يمنح هذا التشويه LiCl طابعًا تساهميًا أكبر من الطابع التساهمي الموجود في كلوريدات المجموعة الأولى الأثقل. كما يعتمد سلوكه أثناء الانصهار على كيفية تغير ترتيب الأيونات وتناسقها بين الحالتين الصلبة والسائلة.

على مستوى HSC، يُعد ازدياد الطابع التساهمي تفسيرًا مفيدًا لدرجة الانصهار المنخفضة بصورة غير متوقعة لـ LiCl. أما الدرس الأدق، فهو أن التنبؤ اعتمادًا على الحجم وحده لا يستطيع تفسير سلوك الانصهار كاملًا.

لا تستنتج أن انخفاض درجة الانصهار يعني تلقائيًا أن جميع قوى التجاذب الكهروستاتيكي في المادة الصلبة أضعف.

03المجموعة 2: لماذا يختلف الاتجاه؟

تكوّن فلزات المجموعة الثانية أيونات شحنتها +2. ولأن أيون M²⁺ واحدًا يتعادل مع أيوني Cl⁻، فإن صيغة كلوريداتها هي MCl₂.

يشير التنبؤ البسيط المعتمد على الشحنة إلى أن التفاعلات الأيونية في كلوريدات المجموعة الثانية ينبغي أن تكون أقوى من نظيراتها في كلوريدات المجموعة الأولى. ومع ذلك، لا تدعم البيانات قاعدة عامة تقضي بأن كلوريد المجموعة الثانية يجب أن ينصهر عند درجة حرارة أعلى.

هناك سمتان مهمتان ينبغي مراعاتهما.

BeCl₂ ليس مادة صلبة أيونية نموذجية

ينصهر BeCl₂ عند نحو 405 °C، وهي درجة أقل بكثير من درجة انصهار MgCl₂ البالغة 714 °C.

وكما هو الحال مع Li⁺، فإن Be²⁺ صغير جدًا. وتمنحه كثافة شحنته المرتفعة قدرة كبيرة على استقطاب Cl⁻. ونتيجة لذلك، يتمتع BeCl₂ بطابع تساهمي ملحوظ.

في الحالة الصلبة، يشكّل BeCl₂ سلاسل تساهمية بوليمرية بدلًا من الترتيب الأيوني الممتد الذي يميز كثيرًا من كلوريدات الفلزات الأخرى.

لذلك، لا يمكن تفسير درجة انصهاره المنخفضة تفسيرًا جيدًا إذا عومل على أنه مجرد مجموعة بسيطة من الأيونات الموجبة والسالبة المستقلة.

وتكشف المقارنة أمرًا مهمًا: شحنة Be²⁺ أعلى من شحنة Li⁺، ومع ذلك فإن درجة انصهار BeCl₂ أقل من درجة انصهار LiCl. ومن الواضح أن الشحنة وحدها لا تحدد النتيجة.

من MgCl₂ إلى BaCl₂، ترتفع درجة الانصهار

لننظر الآن إلى كلوريدات المجموعة الثانية الأثقل.

ترتفع درجة الانصهار بمقدار 249 °C من MgCl₂ إلى BaCl₂.

ومع ذلك، يصبح الكاتيون أكبر حجمًا عند النزول في هذه السلسلة. ولو أخذنا في الحسبان التجاذب الكهروستاتيكي بين أيون M²⁺ واحد وأيون Cl⁻ واحد فقط، لكان ازدياد المسافة يتنبأ بتجاذب أضعف.

فلماذا يسير الاتجاه الملحوظ في الاتجاه المعاكس؟

يكمن المفتاح في أن المركبات لا تمتلك جميعها البنية البلورية نفسها. يتمتع MgCl₂ ببنية أيونية طبقية، بينما تمتلك CaCl₂ وSrCl₂ وBaCl₂ ترتيبات بنيوية وبيئات تناسق مختلفة.

تؤثر هذه الاختلافات في كيفية ترتيب الأيونات في المادة الصلبة وفي مدى استقرارها مقارنة بالحالة السائلة. ونتيجة لذلك، لا يمكن التنبؤ بدرجة الانصهار اعتمادًا على نصف قطر الكاتيون أو شحنته وحدهما.

احرص على ألا تستبدل تبسيطًا مفرطًا بآخر. تُظهر البيانات ارتفاع درجات الانصهار من MgCl₂ إلى BaCl₂، لكن الجدول وحده لا يحدد كميًا مقدار مساهمة كل سمة بنيوية في هذا الاتجاه.

والاستنتاج الذي تدعمه الأدلة هو أن الشحنة الأيونية وحجم الأيون والطابع الترابطي والبنية البلورية يجب أن تؤخذ جميعها في الحسبان معًا.

04طريقة موثوقة لتفسير بيانات درجات الانصهار

عندما يمنحك الامتحان مجموعة غير مألوفة من درجات الانصهار، اتبع التسلسل الآتي.

الخطوة 1: حدّد الاتجاه الملحوظ.

اذكر القيم ذات الصلة. على سبيل المثال، ترتفع درجة الانصهار من 714 °C لـ MgCl₂ إلى 963 °C لـ BaCl₂.

الخطوة 2: قارن الشحنات الأيونية.

هل شحنتا الكاتيون والأنيون متماثلتان في جميع مركبات السلسلة؟ إذا اختلفتا، فاشرح كيف يؤثر ذلك في التجاذب الكهروستاتيكي.

الخطوة 3: قارن أحجام الأيونات.

بالنسبة إلى الأيونات ذات الشحنات نفسها، تعني المسافة الأكبر عمومًا تجاذبًا أضعف بين زوج منفرد من الأيون الموجب والأيون السالب.

الخطوة 4: تحقّق من التغيرات في الترابط والبنية البلورية.

إذا تعارضت البيانات مع تنبؤك الأولي، فخذ في الحسبان الاستقطاب والطابع التساهمي والتناسق والاختلافات بين بنيتي المادة الصلبة والسائلة.

الخطوة 5: صُغ استنتاجًا مشروطًا.

اشرح ما الذي يفسره النموذج وما الذي لا يستطيع تفسيره بمفرده. وتجنب الادعاء بأن عاملًا واحدًا يحدد درجة الانصهار ما لم تدعم الأدلة هذا الادعاء.

يربط التفسير القوي البيانات بالنموذج، بدلًا من سرد العوامل دون توضيح كيفية انطباقها على الحالة.

على سبيل المثال:

«ترتفع درجة الانصهار من 714 °C لـ MgCl₂ إلى 963 °C لـ BaCl₂. وعلى الرغم من ازدياد نصف قطر الكاتيون، وهو ما من شأنه أن يضعف التجاذب بين كاتيون منفرد وأنيون منفرد، فإن اتجاه درجات الانصهار الملحوظ يعاكس هذا التنبؤ. تمتلك المركبات بنيات بلورية وبيئات تناسق مختلفة، لذا يجب أيضًا مراعاة استقرار المادة الصلبة كاملةً مقارنة بالحالة السائلة».

لاحظ أن هذا التفسير يحدد الملاحظة، ويختبر النموذج المبسط، ويوضح حدوده.

06الأسئلة والحلول

السؤال 1

باستخدام البيانات الواردة في الجدول، احسب مقدار ارتفاع درجة انصهار BaCl₂ مقارنة بدرجة انصهار MgCl₂. وحدّد الاتجاه الذي يظهره هذان المركبان.

الحل 1

تنصهر BaCl₂ عند درجة حرارة أعلى من MgCl₂ بمقدار 249 °C، مما يدل على ارتفاع درجة الانصهار عند النزول في هذا الجزء من المجموعة الثانية.

الخطوة 1: اطرح درجة الانصهار الابتدائية من درجة الانصهار النهائية.

\[ \begin{aligned} \Delta T_m&=T_m(\mathrm{BaCl_2})-T_m(\mathrm{MgCl_2})\\ &=963\,^\circ\mathrm{C}-714\,^\circ\mathrm{C}\\ &=249\,^\circ\mathrm{C} \end{aligned} \]

الخطوة 2: فسّر النتيجة.

ترتفع درجة الانصهار بمقدار 249 °C من MgCl₂ إلى BaCl₂. وهذا هو الاتجاه الملحوظ. ولا يعني ذلك أن Ba²⁺ يجذب Cl⁻ بقوة أكبر ضمن زوج أيوني منفرد، لأن Ba²⁺ أكبر حجمًا من Mg²⁺. بل يجب أيضًا مراعاة البنية البلورية والاستقرار النسبي للحالتين الصلبة والسائلة.

السؤال 2

ينصهر LiCl عند 605 °C، بينما ينصهر NaCl عند 801 °C.

احسب الفرق بين درجتي انصهارهما، واشرح لماذا لا يمنح صغر حجم أيون Li⁺ كلوريد LiCl درجة الانصهار الأعلى.

الحل 2

ينصهر NaCl عند درجة حرارة أعلى من LiCl بمقدار 196 °C، على الرغم من أن Na⁺ أكبر حجمًا من Li⁺.

الخطوة 1: احسب الفرق.

\[ \begin{aligned} \Delta T_m&=801\,^\circ\mathrm{C}-605\,^\circ\mathrm{C}\\ &=196\,^\circ\mathrm{C} \end{aligned} \]

الخطوة 2: طبّق النموذج الأيوني.

لأن Li⁺ أصغر حجمًا، فإن المسافة الفاصلة بين Li⁺ وCl⁻ تكون عمومًا أصغر من المسافة بين Na⁺ وCl⁻. ولذلك سيتنبأ نموذج كهروستاتيكي مبسط بتجاذب أقوى بين أيوني LiCl.

الخطوة 3: وضّح حدود النموذج.

يمتلك Li⁺ كثافة شحنة مرتفعة ويستقطب Cl⁻ بقوة، مما يمنح LiCl طابعًا تساهميًا أكبر. كما يؤثر ترتيب الأيونات وتناسقها في عملية الانصهار. وبالتالي، لا يستطيع حجم الأيون وحده التنبؤ بدرجة الانصهار.

ولا تثبت درجة الانصهار الأقل لـ LiCl أن قوى التجاذب الكهروستاتيكي بين أيوناته المنفردة أضعف من نظيراتها في NaCl.

السؤال 3

رتّب MgCl₂ وKCl وCaCl₂ وNaCl تصاعديًا حسب درجة الانصهار باستخدام بيانات الجدول.

يدّعي أحد الطلاب أن كلوريدات المجموعة الثانية يجب أن تنصهر دائمًا عند درجات حرارة أعلى من كلوريدات المجموعة الأولى، لأن شحنة كاتيوناتها +2 بدلًا من +1. قيّم هذا الادعاء باستخدام البيانات.

الحل 3

باستخدام القيم الواردة في الجدول، يكون الترتيب:

\[ \mathrm{MgCl_2 < KCl < CaCl_2 < NaCl} \]

لكن ينبغي اعتبار درجتي انصهار KCl وCaCl₂ متقاربتين جدًا، لأن الفرق بين القيمتين الواردتين في الجدول لا يتجاوز 2 °C.

الخطوة 1: حدّد القيم ذات الصلة.

• MgCl₂: ‏714 °C
• KCl: ‏770 °C
• CaCl₂: ‏772 °C
• NaCl: ‏801 °C

الخطوة 2: اختبر ادعاء الطالب.

الادعاء غير صحيح. ينصهر MgCl₂، وهو أحد كلوريدات المجموعة الثانية، عند 714 °C، أي أقل من NaCl، أحد كلوريدات المجموعة الأولى، بمقدار 87 °C.

كما أن درجتي انصهار CaCl₂ وKCl متقاربتان جدًا، رغم انتمائهما إلى مجموعتين مختلفتين.

الخطوة 3: فسّر النتيجة.

يؤدي الكاتيون ذو الشحنة +2 إلى تجاذب كهروستاتيكي أقوى مع أيون Cl⁻ منفرد مقارنة بكاتيون ذي الشحنة +1، عند ثبات المسافة الفاصلة. لكن المسافات الأيونية الفعلية والبنى البلورية وبيئات التناسق والطابع الترابطي تختلف بين المركبات.

الشحنة عامل مهم، لكنها لا تكفي لتحديد ترتيب عام وشامل لدرجات الانصهار. كما ينبغي ألا يُعامل الفرق الصغير بين KCl وCaCl₂ على أنه قاعدة عامة ذات دلالة، لأن القيم المرجعية قد تختلف اختلافًا طفيفًا.

السؤال 4

ينصهر BeCl₂ عند نحو 405 °C، بينما ينصهر MgCl₂ عند 714 °C. وكلاهما من كلوريدات المجموعة الثانية، ويكوّن الفلزان فيهما كاتيونات شحنتها +2. ويكون Be²⁺ أصغر حجمًا من Mg²⁺.

هل تثبت درجة الانصهار الأقل لـ BeCl₂ أن التجاذب الكهروستاتيكي بين Be²⁺ وCl⁻ أضعف من التجاذب بين Mg²⁺ وCl⁻؟ اشرح استدلالك وحدّد استنتاجًا واحدًا لا يمكن إثباته اعتمادًا على بيانات درجات الانصهار وحدها.

الحل 4

لا. لا تثبت درجة الانصهار الأقل لـ BeCl₂ أن قوى التجاذب الكهروستاتيكي بين أيوني Be²⁺ وCl⁻ منفردين أضعف.

الخطوة 1: قارن التنبؤ المستند إلى الشحنة والحجم.

يمتلك كلا الكاتيونين شحنة +2، لكن Be²⁺ أصغر حجمًا من Mg²⁺. لذلك يتنبأ نموذج كهروستاتيكي مبسط يعتمد على زوج واحد من الأيونات بتجاذب أقوى بين Be²⁺ وCl⁻ عند المسافة الفاصلة الأصغر.

الخطوة 2: خذ الترابط والبنية في الحسبان.

يمتلك Be²⁺ كثافة شحنة مرتفعة جدًا ويستقطب Cl⁻ بقوة. ونتيجة لذلك، يتمتع BeCl₂ بطابع تساهمي ملحوظ ويشكّل سلاسل بوليمرية في الحالة الصلبة. أما MgCl₂، فيمتلك بنية أيونية طبقية.

لذلك تختلف المركبات في أمور تتجاوز حجم الكاتيون. ويؤثر الترابط والترتيب البنيوي في سلوكهما أثناء الانصهار.

الخطوة 3: حدّد حدود الأدلة.

ينصهر BeCl₂ عند درجة حرارة أقل من MgCl₂ بمقدار 309 °C، لكن لا يمكن استخدام هذا الفرق في درجة الحرارة لحساب القوة النسبية لتفاعل منفرد بين Be²⁺ وCl⁻.

تثبت البيانات وجود اختلاف في سلوك الانصهار. لكنها لا تفصل مساهمة التجاذب الكهروستاتيكي عن مساهمة الترابط التساهمي أو البنية البلورية أو التغيرات التي تحدث عند انصهار كل مادة صلبة.

السؤال 5

تُفحَص صورتان صلبتان افتراضيتان، A وB، للملح النقي نفسه واللامائي MCl₂ عند الضغط نفسه. تحتوي كلتاهما على أيونات M²⁺ وCl⁻، ولهما التركيب نفسه، وتحتويان على الكاتيونات والأنيونات نفسها من حيث الحجم.

• تمتلك الصورة A شبكة أيونية ثلاثية الأبعاد وتنصهر عند 760 °C.
• تشكّل الصورة B سلاسل تساهمية بوليمرية وتنصهر عند 520 °C.

افترض أن كلتا الصورتين تظلان مستقرتين حتى الانصهار، من دون حدوث تحلل أو تحول بنيوي قبله، وأن القياسات موثوقة.

يجادل أحد الطلاب بأن درجتي الانصهار يجب أن تكونا متطابقتين لأن الأيونات والشحنات والتركيب متماثلة. بينما يجادل طالب آخر بأن درجة الانصهار الأقل للصورة B تثبت أن قوى التجاذب الكهروستاتيكي المنفردة بين M²⁺ وCl⁻ أضعف فيها.

قيّم كلا الرأيين. واذكر أقوى استنتاج تدعمه الأدلة، واستخدم مقارنة واحدة على الأقل من بيانات المجموعتين الأولى والثانية لدعم استدلالك.

الحل 5

الطالب الأول مخطئ، واستنتاج الطالب الثاني غير مبرر بالاعتماد على بيانات درجات الانصهار وحدها.

تختلف الصورتان في الترابط والبنية البلورية، لذا ليس من الضروري أن تكون لهما درجة الانصهار نفسها، حتى لو كانت الأيونات والشحنات والتركيب متماثلة.

الخطوة 1: حدّد الفرق الملحوظ.

\[ \begin{aligned} \Delta T_m&=760\,^\circ\mathrm{C}-520\,^\circ\mathrm{C}\\ &=240\,^\circ\mathrm{C} \end{aligned} \]

تنصهر الصورة A عند درجة حرارة أعلى من الصورة B بمقدار 240 °C.

الخطوة 2: وضّح لماذا لا تستلزم الأيونات المتماثلة درجات انصهار متماثلة.

تساعد الشحنات الأيونية والأحجام على تحديد التفاعلات الكهروستاتيكية، لكنها لا تحدد البنية البلورية بالكامل. ففي الصورة A، تشغل الأيونات مواقع ضمن شبكة أيونية ثلاثية الأبعاد. أما في الصورة B، فيختلف الترابط والاتصال البنيوي لأن المادة الصلبة تشكّل سلاسل تساهمية بوليمرية.

يعتمد الانصهار على الاستقرار النسبي للمادتين الصلبة والسائلة، وليس فقط على التجاذب بين كاتيون واحد وأنيون واحد. ولذلك يمكن أن تؤدي ترتيبات الترابط المختلفة إلى درجات انصهار مختلفة.

الخطوة 3: اختبر الادعاء المتعلق بضعف التجاذب الكهروستاتيكي.

لا تثبت درجة الانصهار الأقل للصورة B، بمفردها، أن كل قوة تجاذب كهروستاتيكي بين M²⁺ وCl⁻ أضعف. بل يعكس الفرق الملحوظ سلوك المادة الصلبة كاملةً أثناء الانصهار، بما في ذلك تأثيرات الترابط والبنية.

تقدم بيانات المجموعة الأولى مقارنة مفيدة. إذ ينصهر LiCl عند درجة حرارة أقل من NaCl، رغم أن Li⁺ أصغر من Na⁺. وهذا يوضح بالفعل أن الترتيب البسيط المعتمد على الحجم لا يستطيع تفسير جميع درجات الانصهار.

وبالمثل، ينصهر MgCl₂ عند درجة حرارة أقل من BaCl₂، رغم ازدياد حجم الكاتيون عند النزول في السلسلة. ولا يمكن استنتاج اتجاه درجات الانصهار الملحوظ من تجاذب أزواج الأيونات المنفردة وحده.

الخطوة 4: اذكر أقوى استنتاج تدعمه الأدلة.

تثبت الأدلة أن البنية البلورية والترابط يمكن أن يؤثرا في درجة الانصهار بصورة مستقلة عن الشحنة الأيونية والحجم. لكنها لا تحدد القوة الدقيقة لقوى التجاذب الكهروستاتيكي المنفردة في أي من الصورتين.

وللفصل بين هذه التأثيرات، نحتاج إلى معلومات إضافية عن الترابط والبنية البلورية وإنثالبيّة الشبكة البلورية والاستقرار النسبي للمادتين الصلبة والسائلة. وحتى إنثالبيّة الشبكة وحدها لا تحدد درجة الانصهار الدقيقة.

يكمن التمييز الأساسي في الفرق بين التنبؤ بالتجاذب الكهروستاتيكي وتفسير درجة انصهار مقاسة. وبمجرد أن تتمكن من الفصل بين هذين المفهومين، يصبح المفهوم المفيد التالي هو إنثالبيّة الشبكة ودورات بورن-هابر. إذ تتيح هذه المفاهيم تحديد التغيرات في الطاقة المرتبطة بتكوين شبكة أيونية كميًا، مع التأكيد على أن إنثالبيّة الشبكة ليست بحد ذاتها طريقة مباشرة لحساب درجة الانصهار.