Punto de fusión
Los sólidos se parecen a los líquidos en que ambos son estados condensados, con partículas que están mucho más juntas que las de un gas. Sin embargo, mientras que los líquidos son fluidos, los sólidos no lo son. Las partículas de la mayoría de los sólidos están fuertemente empaquetadas en una disposición ordenada. El movimiento de los átomos, iones o moléculas individuales de un sólido se limita al movimiento vibratorio en torno a un punto fijo. Los sólidos son casi completamente incompresibles y son los más densos de los tres estados de la materia.
Cuando un sólido se calienta, sus partículas vibran más rápidamente a medida que el sólido absorbe energía cinética. Finalmente, la organización de las partículas dentro de la estructura sólida comienza a romperse y el sólido empieza a fundirse. El punto de fusión es la temperatura a la que un sólido se convierte en líquido. En su punto de fusión, las vibraciones disruptivas de las partículas del sólido superan las fuerzas de atracción que operan dentro del mismo. Al igual que con los puntos de ebullición, el punto de fusión de un sólido depende de la fuerza de esas fuerzas de atracción. El cloruro de sodio (\ce{NaCl} \right)\Nes un compuesto iónico que está formado por una multitud de fuertes enlaces iónicos. El cloruro de sodio se funde a \\N(801^text{o} \NC). El hielo (sólido \ce{H_2O}) es un compuesto molecular cuyas moléculas se mantienen unidas por enlaces de hidrógeno. Aunque los enlaces de hidrógeno son los más fuertes de las fuerzas intermoleculares, la fuerza de los enlaces de hidrógeno es mucho menor que la de los enlaces iónicos. El punto de fusión del hielo es 0 °C.
El punto de fusión de un sólido es el mismo que el punto de congelación del líquido. A esa temperatura, los estados sólido y líquido de la sustancia están en equilibrio. En el caso del agua, este equilibrio se da a \(0^text{o} \text{C}\).
Tendemos a pensar en los sólidos como aquellos materiales que son sólidos a temperatura ambiente. Sin embargo, todos los materiales tienen puntos de fusión de algún tipo. Los gases se convierten en sólidos a temperaturas extremadamente bajas, y los líquidos también se vuelven sólidos si la temperatura es lo suficientemente baja. La siguiente tabla muestra los puntos de fusión de algunos materiales comunes.
| Materiales | Punto de fusión (°C) |
|---|---|
| Hidrógeno | -259 |
| Oxígeno | -219 |
| Éter dietílico | -116 |
| Etanol | -114 |
| Agua | 0 |
| Plata pura | 961 | Oro puro | 1063 |
| Hierro | 1538 |