Punto De Fusion

El punto de fusión es la temperatura a la cual un cuerpo sólido pasa al estado líquido. Anteriormente repasamos el punto de ebullición, que indica el pasaje del estado líquido al gaseoso.

Solamente los cuerpos cristalinos tienen un punto de fusión definido. Los cuerpos amorfos, al ser calentados, se reblandecen y se transforman poco a poco en cuerpos líquidos.

Punto de fusión en los cuerpos cristalinos:

Si se eleva la temperatura de un cuerpo cristalino (un metal, por ejemplo), la agitación térmica de las partículas se hace cada vez más intensa, y finalmente las oscilaciones son tales que las partículas son arrancadas de sus lugares. El cristal funde. Se “derrite”.

Durante la fusión de la totalidad de los cristales que forman un cuerpo, la temperatura se mantiene constante, a pesar de haber una aportación ininterrumpida de calor. Esta temperatura constante recibe el nombre de punto de fusión. Una vez terminada la fusión de los cristales, la temperatura aumenta de nuevo.

El calor proporcionado durante la fusión se llama calor de fusión; sirve únicamente para producir el cambio de estado. A veces se puede liberar la capa superficial de los cristales antes de que el cristal funda; es lo que se llama sublimación, que corresponde a la evaporación de los líquidos.

Sin embargo, la transformación del estado sólido al gaseoso sólo es aparente. En efecto, en el transcurso de la sublimación, durante un tiempo muy corto, existe un estado líquido intermedio.

Punto de fusión en los cuerpos amorfos:

En los cuerpos amorfos, en cambio, como el vidrio, el alquitrán y las materias plásticas, el enlace entre las partículas es relativamente débil. Por eso, toda la aportación de calor no sólo favorece el trabajo de la liberación, sino que también sirve para provocar una elevación de la temperatura durante la fusión.

Por eso, para estos cuerpos amorfos, se habla generalmente de punto de fusión “pastosa”, que es, de hecho, el punto más bajo en el cual estos cuerpos pasan por un estado parecido al estado propiamente líquido.

Además, se pueden indicar dos temperaturas entre las cuales se produce la fusión en condiciones normales, es lo que se llama intervalo de fusión.

Análogamente, si se hace descender la temperatura de un líquido, se obtiene su cristalización, se dice entonces que el líquido se solidifica.

El punto de fusión de un sólido cristalino es la temperatura a la cual se convierte en un líquido a la presión de una atmósfera. El punto de fusión se indica como un rango de fusión. Normalmente la presión se ignora al determinar el punto de fusión. El punto de fusión sedetermina calentando lentamente (aproximadamente un grado por minuto) una pequeñacantidad de material sólido. La temperatura a la cual se observa la primera gota de líquido es la temperatura más baja del rango de fusión. La temperatura a la cual la muestra se convierte completamente en un líquido transparente es la temperatura superior del rango de fusión. Así, un punto de fusión debe ser indicado, por ejemplo, como p.f. 103.5°-105°.

Efecto de impurezas. El punto de fusión como criterio de pureza.

Un compuesto orgánico puro funde usualmente en un rango de fusión muy estrecho (normalmente un grado o menos). Un compuesto menos puro exhibe un rango más amplio, a veces 3° o incluso de 10-20°. Por esta razón el punto de fusión puede ser usado como un criterio de pureza. Un rango de fusión de 2° o menos indica un compuesto suficientemente puro para la mayoría de los usos. Un compuesto orgánico impuro no solo muestra un rango de fusión más amplio sino también un punto de fusión más bajo que el compuesto puro. Por ejemplo una muestra pura de ácido benzoico funde a 121°-122° pero una muestra impura puede presentar un rango de fusión de 115°-119°.

El punto de fusión mixto; Identificación de compuestos desconocidos.

El punto de fusión de un sólido puede ser usado para determinar si 2 compuestos son Idénticos. Ej. : Si posee un compuesto de estructura desconocida que funde a 120°-121°. ¿Eseste compuesto el ácido benzoico? Para encontrar la respuesta debería mezclarse elcompuesto desconocido con una muestra auténtica de ácido benzoico (p.f. 120°-121°) ydeterminar el punto de fusión de la mezcla. Este punto de fusión es lo que se llama punto de fusión mixto. Si el compuesto desconocido es ácido benzoico el punto de fusión mixtopermanecerá en 120-121°, debido a que las dos sustancias son la misma. Por el contrario, si el compuesto desconocido no es ácido benzoico el punto de fusión mixto será más bajo y el rangode fusión será mayor. Para la identificación absoluta normalmente se requieren datosadicionales además del punto de fusión mixto. Una comparación del punto de fusión del compuesto desconocido con valores de la literatura normalmente es insuficiente para identificar el compuesto debido a que pueden existir cientos de compuestos con idénticos puntos de fusión. Otros comportamientos en la fusión.

Descomposición.

Todos los compuestos orgánicos descomponen cuando son calentados a temperaturas suficientemente altas. En algunos compuestos esta descomposición tiene lugar a temperaturas muy próximas a su punto de fusión. Algunos de estos compuestos pueden exhibir un rango estrecho de fusión con evidencia de descomposición, como por ejemplooscurecimiento. Otros, incluso compuestos puros, pueden exhibir un rango de fusión-descomposición amplio.

Polimorfismo.

Algunos compuesto exhiben polimorfismo. Este fenómeno se da cuando tenemos diferentes formas cristalinas para la misma sustancia. Cada estructura polimórfica tendrá un punto de fusión distinto. Cuando en la literatura se indica más de un punto de fusión para un compuesto orgánico puro normalmente significa que el compuesto tiene estructuras polimórficas.

El punto de fusión de

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