¿Qué es el punto de fusión y ejemplos?

El Punto de Fusión: Un Salto al Estado Líquido

El punto de fusión, una propiedad física fundamental de la materia, define la temperatura precisa a la cual una sustancia sólida se transforma en líquida. Este no es un proceso gradual, sino una transición de fase abrupta que ocurre a una temperatura constante (a presión constante), siempre y cuando la sustancia sea pura. La comprensión del punto de fusión es crucial en diversas áreas, desde la química y la física hasta la metalurgia y la ciencia de los materiales.

El cambio de estado sólido a líquido se desencadena por el aumento de la energía cinética de las partículas que conforman la sustancia. Al calentar un sólido, las moléculas o átomos vibran con mayor intensidad. Si la energía térmica suministrada supera la fuerza de las interacciones intermoleculares (enlaces de hidrógeno, fuerzas de Van der Waals, etc.) que mantienen la estructura cristalina rígida del sólido, estas interacciones se debilitan, permitiendo que las partículas adquieran mayor movilidad y se desprendan de sus posiciones fijas en la red cristalina. Este punto crítico de ruptura es el punto de fusión.

Es importante destacar que la pureza de la sustancia influye significativamente en su punto de fusión. Las impurezas tienden a disminuir el punto de fusión de una sustancia, un fenómeno conocido como depresión del punto de fusión. Este efecto se utiliza en la determinación de la pureza de una sustancia a través de la técnica de la crioscopia.

A diferencia de la ebullición, que ocurre a una temperatura variable según la presión ambiental, el punto de fusión es relativamente insensible a cambios moderados de presión. Sin embargo, variaciones significativas de presión sí pueden afectar ligeramente este valor.

Ejemplos de puntos de fusión:

Si bien el helio se menciona como un ejemplo, su punto de fusión a -272 °C (1 K) es un caso extremo debido a sus características cuánticas. Para ilustrar mejor la diversidad de puntos de fusión, consideremos estos ejemplos:

• Agua (H₂O): 0 °C (a presión atmosférica estándar). Este es un punto de referencia ampliamente conocido.
• Cobre (Cu): 1085 °C. Su alto punto de fusión lo convierte en un metal ideal para aplicaciones a altas temperaturas.
• Benceno (C₆H₆): 5,5 °C. Un compuesto orgánico con un punto de fusión relativamente bajo.
• Plata (Ag): 962 °C. Otro metal con un punto de fusión elevado, utilizado en joyería y electrónica.
• Paracetamol (C₈H₉NO₂): 169 °C. Un fármaco común con un punto de fusión bien definido, utilizado como criterio de pureza.
• Azufre (S): 115,21 °C (forma rómbica). Este ejemplo ilustra que la misma sustancia puede tener diferentes puntos de fusión dependiendo de su forma alotrópica.

Estos ejemplos muestran la amplia gama de puntos de fusión que se pueden encontrar en diferentes sustancias, reflejando la variada fuerza de las interacciones intermoleculares presentes en cada una. La determinación del punto de fusión es una herramienta analítica útil para identificar sustancias y evaluar su pureza.