Inicio » Física » Punto de Fusión

Punto de Fusión

La Fusión es uno de los procesos de cambio de fase: el paso del estado sólido al estado líquido. El Punto de Fusión es la Temperatura a la que ocurre esta transformación.

Cuando se calienta un sólido, éste absorbe calor y aumenta su temperatura. La cantidad de calor (el número de calorías) necesaria para elevar 1°C la temperatura de un gramo de cualquier sustancia se define como calor especifico de la misma.

Al aumentar la temperatura de una sustancia, sus moléculas se mueven cada vez más de prisa, hasta alcanzar una temperatura determinada a la cual el sólido se convierte el líquido. Esta temperatura es el Punto de Fusión.

Las sustancias puras tienen puntos de fusión definidos, tan característicos, que se usan a menudo como prueba de pureza, pues basta la presencia de una pequeñísima cantidad de impurezas para cambiar manifiestamente el punto de fusión.

Cuando se calienta una sustancia a su punto de Fusión, el sólido se convierte en líquido, pero no cambia su temperatura. El calor aplicado hace pasar simplemente el sólido al estado líquido, y hasta que aquél no ha fundido por completo no aumenta la temperatura.

El número de calorías necesarias para fundir un gramo de una sustancia en su punto de fusión se denomina Calor de Fusión. Por ejemplo, el calor de fusión del hielo es de 79 calorías. Esta misma cantidad de calor se desprende al convertirse un gramo de agua en un gramo de hielo a 0°C.

Hielo en el Punto de Fusión

Cambio de Volumen en la Congelación

Aunque la mayoría de las sustancias disminuyen de volumen al pasar del estado líquido al sólido, hay algunas en que el cambio se efectúa en sentido contrario. Por ejemplo, cuando el agua se congela aumenta de volumen; es decir, el hielo  ocupa un volumen mayor que el mismo peso de agua.

Por esta razón, las tuberías y vasijas que contienen agua suelen reventar cuando el agua se hiela, porque el volumen ocupado por el hielo es, aproximadamente, 1.1 veces mayor que el volumen del agua de que procede, y durante el proceso de expansión la presión ejercida es considerable.

Equilibrio Liquido-Sólido

El Punto de Fusión / Congelación es la temperatura en la que la sustancia sólida se puede transformar en líquido y a su vez la forma líquida puede convertirse en sólido. Se llega a una condición en la que las velocidades de transformación en ambos sentidos se igualan.

A esta igualación de velocidades de transformación en esta temperatura se le llama Equilibrio Liquido-Sólido. Para el agua ocurre a los 0°C cuando la Presión es de 1 atm.

Calor Molar de Fusión

Como las moléculas en la fase sólida están unidas con más fuerza que en la fase liquida, se necesita calor para producir la transición de fase sólido-liquido. Cuando un sólido se calienta, su temperatura aumenta de manera gradual hasta alcanzarse un punto, en el que comienza a fundirse.

Entre ambos estados, sólido y líquido, el sistema absorbe calor aunque la temperatura permanezca constante. El calor ayuda a las moléculas a vencer las fuerzas de atracción en el sólido. Una vez que la muestra se ha fundido por completo, el calor absorbido aumenta la energía cinética promedio de las moléculas de líquido y su temperatura aumenta.

A esta energía necesaria para fundir un mol de sólido se le llama Calor Molar de Fusión, que se escribe ΔHf y se expresa generalmente en KiloJoules (KJ).

Los metales necesitan un alto calor molar de fusión

Solidificación

El enfriamiento de una sustancia tiene el efecto opuesto al calentamiento. Si se elimina calor de una muestra de líquido a velocidad uniforme, su temperatura disminuye.

Conforme se libera calor del sistema liquido porque su energía potencial está disminuyendo, se forma el sólido. Una vez que todo el líquido se haya solidificado, la temperatura del sólido comenzará a bajar.

Un líquido se puede enfriar temporalmente por debajo de su punto de congelación. A este proceso se le llama sobreenfriamiento y se presenta cuando el calor del líquido se elimina tan rápido que las moléculas literalmente no tienen tiempo de acomodarse en la estructura ordenada de un sólido. Un líquido sobreenfriado es inestable; la agitación leve o la adición de una pequeña “semilla” de un cristal de la misma sustancia hará que se solidifique con rapidez.

Ejemplos de Punto de Fusión

El Punto de Fusión del Helio es a -272.2°C

El Punto de Fusión del Agua es a 0°C

El Punto de Fusión del Argón es a -190°C

El Punto de Fusión del Benceno es a 5.5°C

El Punto de Fusión del Etanol es a -117.3°C

El Punto de Fusión del Éter es a -116.2°C

El Punto de Fusión del Mercurio es a -39°C

El Punto de Fusión del Metano es a -183°C

El Punto de Fusión del Oxigeno es a -218.8°C

El Punto de Fusión del Nitrógeno es a -209.9°C

El Punto de Fusión de la Acetona es a -95°C

El Punto de Fusión del Cloroformo es a -63.5°C

El Punto de Fusión del Tetracloruro de Carbono es a -23°C

El Punto de Fusión del Naftaleno es a 79.9°C

¡Ayúdanos a ayudarte! Por favor comparte este artículo.

  
Por : Morris

Búsqueda:

Deja un comentario

Tweet