El punto de fusión es la temperatura a la que una sustancia cambia de sólido a líquido. En el punto de fusión, los estados sólido y líquido existen y están en equilibrio. El punto de fusión es una propiedad física de la materia.
Aquí hay un vistazo a los factores que afectan el punto de fusión, cómo el punto de fusión difiere del punto de congelación y las tablas de valores del punto de fusión de los elementos y otras sustancias.
Factores que afectan el punto de fusión
La presión es el factor principal que afecta el punto de fusión. Por esta razón, los puntos de fusión suelen incluir valores de presión. Las sustancias con altos puntos de fusión tienen fuertes fuerzas intermoleculares que unen átomos o moléculas y, en consecuencia, bajas presiones de vapor. Por ejemplo, el agua tiene un punto de fusión más alto que los compuestos comparables porque los enlaces de hidrógeno ayudan al hielo a mantener su estructura. Los compuestos iónicos generalmente tienen puntos de fusión más altos que los compuestos covalentes porque los enlaces iónicos son más fuertes que los enlaces covalentes.
Diferencia entre el punto de fusión y el punto de congelación
La congelación es el proceso inverso de la fusión donde una sustancia cambia de estado de líquido a sólido. Podría pensar que el punto de fusión y el punto de congelación son la misma temperatura. Por lo general, los dos valores son lo suficientemente cercanos como para que sean esencialmente iguales. Pero, a veces, el punto de congelación es más bajo que el punto de fusión debido al sobreenfriamiento. Un líquido sobreenfriado no se solidifica porque carece de sitios de nucleación que permitan la formación de cristales. Esencialmente, su estado líquido es más estable que su estado sólido, incluso por debajo de su punto de fusión.
El sobreenfriamiento ocurre con agua. El punto de fusión del hielo es de 0 ° C (32 ° F o 273,15 K), pero el punto de congelación del agua puede ir tan bajo como -40 ° C o -40 ° F !
El punto de congelación también depende de la pureza. Las sustancias impuras experimentan una depresión del punto de congelación. Aquí nuevamente, el punto de congelación puede ser más bajo que el punto de fusión.
Puntos de fusión de los elementos
El elemento con el punto de fusión más alto es el tungsteno, con un punto de fusión de 3.414 ° C (6.177 ° F; 3.687 K). El tungsteno es un metal de transición. Muchas referencias citan al carbono como el elemento con el punto de fusión más alto (3642 ° C, 6588 ° F, 3915 K), pero el carbono en realidad se sublima de un sólido directamente a un gas a presiones ordinarias. Es solo en líquido a altas presiones (10 MPa o 99 atm). En estas condiciones extremas, se estima que el carbono tiene un punto de fusión de 4.030–4.430 ° C (7.290–8.010 ° F; 4.300–4.700 K).
El elemento con el punto de fusión más bajo es el helio, con un punto de fusión de 0,95 K (-272,20 ° C, -457,96 ° F) a una presión de 2,5 MPa. Esto es muy cercano al cero absoluto. El metal con el punto de fusión más bajo es el mercurio, con un punto de fusión de 234,3210 K (-38,8290 ° C, -37,8922 ° F). El mercurio es un líquido a temperatura ambiente.
En general, los metales tienden a tener altos puntos de fusión y ebullición. Los no metales suelen tener puntos de fusión y ebullición relativamente bajos.
Tabla de valores de punto de fusión para sustancias de ejemplo
La sustancia con el punto de fusión más alto conocido es el carburo de hafnio de tantalio (Ta 4 HfC 5 ). El carburo de hafnio de tantalio es un metal refractario con un punto de fusión de 4.215 K (3.942 ° C; 7.127 ° F). Los modelos informáticos predicen que la aleación HfN 0.38 C 0.51 tiene un punto de fusión incluso alto de alrededor de 4400 K.
| Químico | Punto de fusión (K) |
| Helio | No se derrite a la presión normal. |
| Carbón | No se derrite a la presión normal. |
| Hidrógeno | 14.01 |
| Oxígeno | 54,36 |
| Cloro | 171,6 |
| Mercurio | 234,4 |
| Agua | 273 |
| Galio | 302,9 |
| Mantequilla de cocoa | 307.2 |
| Cera parafina | 310 |
| Potasio | 336,5 |
| Yodo | 386,9 |
| Soldadura de plomo | 456 |
| Dirigir | 600,6 |
| Plata | 1234,9 |
| Oro | 1337.3 |
| Cobre | 1357,8 |
| Planchar | 1811 |
| Tungsteno | 3695 |
Puntos de fusión a presiones ordinarias
Cómo se mide el punto de fusión
Cuando una sustancia se derrite, su sólido se transforma en líquido. El cambio de fase es endotérmico porque los enlaces químicos absorben energía para romper su estructura rígida y cambiar de sólido a líquido. Entonces, medir el punto de fusión funciona de dos maneras:
- Aumente lentamente la temperatura de un sólido y observe la formación de líquido.
- Caliente un material y controle la temperatura de su cuerpo negro con un pirómetro.
Aprende más en el rincón de la química.
Leave a Reply