El punto de fusión es la temperatura a la que un sólido se convierte en líquido. En teoría, el punto de fusión de un sólido es el mismo que el punto de congelación del líquido, el punto en el que se convierte en un sólido. Por ejemplo, el hielo es una forma sólida de agua que se derrite a 0 grados Celsius /32 grados Fahrenheit y cambia a su forma líquida. El agua se congela a la misma temperatura y se convierte en hielo. Es difícil calentar los sólidos a temperaturas superiores a sus puntos de fusión, por lo que encontrar el punto de fusión es una buena forma de identificar una sustancia.
TL; DR (Demasiado largo; No lo leyó)
La composición molecular, la fuerza de atracción y la presencia de impurezas pueden afectar el punto de fusión de las sustancias.
Composición de moléculas
Cuando las moléculas se empaquetan juntas, una sustancia tiene un punto de fusión más alto que una sustancia con moléculas que no se empacan bien Por ejemplo, las moléculas simétricas de neopentano tienen un punto de fusión más elevado que el isopentano, en el que las moléculas no se empaquetan bien. El tamaño molecular también afecta el punto de fusión. Cuando otros factores son iguales, las moléculas más pequeñas se derriten a temperaturas más bajas que las moléculas más grandes. Por ejemplo, el punto de fusión del etanol es -114.1 grados Celsius /-173.4 grados Fahrenheit, mientras que el punto de fusión de la molécula más grande de etil celulosa es 151 grados Celsius /303.8 grados Fahrenheit.
Las macromoléculas tienen estructuras gigantes compuestas de muchos átomos no metálicos unidos a átomos adyacentes por enlaces covalentes. Las sustancias con estructuras covalentes gigantes, como el diamante, el grafito y el sílice, tienen puntos de fusión extremadamente altos porque varios enlaces covalentes fuertes deben romperse antes de que se derritan.
Fuerza de atracción
Una gran atracción entre las moléculas da como resultado un punto de fusión más alto. En general, los compuestos iónicos tienen puntos de fusión altos debido a que las fuerzas electrostáticas que conectan los iones (interacción iónica) son fuertes. En compuestos orgánicos, la presencia de polaridad, especialmente enlaces de hidrógeno, generalmente conduce a un punto de fusión más alto. Los puntos de fusión de las sustancias polares son más altos que los puntos de fusión de las sustancias no polares con tamaños similares. Por ejemplo, el punto de fusión del monocloruro de yodo, que es polar, es de 27 grados Celsius /80.6 grados Fahrenheit, mientras que el punto de fusión del bromo, una sustancia no polar, es de -7.2 grados Celsius /19.04 grados Fahrenheit.
Presencia de impurezas
Los sólidos impuros se derriten a temperaturas más bajas y también pueden derretirse en un rango de temperatura más amplio, conocido como depresión del punto de fusión. El rango del punto de fusión para los sólidos puros es estrecho, generalmente solo de 1 a 2 grados Celsius, conocido como punto de fusión agudo. Las impurezas causan defectos estructurales que hacen que las interacciones intermoleculares entre las moléculas sean más fáciles de superar. Un punto de fusión agudo a menudo es evidencia de que una muestra es bastante pura, y un amplio rango de fusión es evidencia de que no es pura. Por ejemplo, un cristal orgánico puro tiene moléculas uniformes, perfectamente empaquetadas juntas. Sin embargo, los cristales son impuros cuando ocurren en una mezcla de dos moléculas orgánicas diferentes porque no encajan bien. Se requiere más calor para derretir la estructura pura.