Otras características

Otra propiedad que distingue una sustancia pura de otra es la temperatura a la que pasan del estado solido a liquido. A esta temperatura la llamamos *punto de* *fusión.*

### Punto de ebullición

Cuando calentamos un líquido en un recipiente abierto, al alcanzar cierta temperatura, se forman burbujas de vapor que ascienden a la superficie y se desintegran. Cuando tal cosa ocurre decimos que el líquido está hirviendo. La temperatura a la cual hierve el líquido depende de la presión ejercida sobre él. Para que se forme una burbuja de vapor y aumente de volumen a medida que se acerca a la superficie, la presión dentro de la burbuja, P1, ha de ser por lo menos igual a la presión sobre el líquido, P2. Pero P1 es simplemente la presión de vapor del líquido. Por consiguiente, un líquido hierve a una temperatura a la cual su presión de vapor llega a ser igual a la presión sobre su superficie. Si la presión es igual a una atmósfera (760 mmHg), el líquido hierve a una temperatura que se llama punto de ebullición normal. Por ejemplo, la presión de vapor del agua llega a 760 mmHg a 100 °C, por lo que nos referimos a los 100 °C como el punto de ebullición normal del agua. El que ha tenido la oportunidad de acampar en la alta montaña o de vivir a grandes alturas sobre el nivel del mar ha comprobado que a estas altitudes tarda más en hervir las patatas, huevos u otros alimentos. La disminución de la presión desciende el punto de ebullición del agua, por lo que se producen más lentamente los cambios físicos y químicos que tienen lugar cuando se cuecen patatas o huevos, por ejemplo. El ejemplo inverso es la utilización en la cocina de ollas de presión, en las cuales las presiones alcanzadas elevan el punto de ebullición del agua por encima de los 100 °C.

### Temperatura y presión críticas

Para cualquier sustancia pura existe una temperatura, llamada temperatura crítica, por encima de la cual no puede existir en fase líquida. La presión que debe aplicarse para lograr la condensación a esta temperatura recibe el nombre de presión crítica. Por otra parte, cabe definir la presión crítica como la presión de vapor del líquido a su temperatura crítica. Por encima de estos valores críticos la sustancia está en estado gaseoso y se dice que es gas, por debajo, si está en estado gaseoso se dice que es vapor.

### Equilibrios de fase

Anteriormente, nos hemos referido al equilibrio líquido-vapor, sin embargo, para una sustancia pura, hay que considerar otros dos tipos de equilibrios de fase: sólido-líquido y sólido-vapor. Muchas de las características más importantes de los equilibrios de fase pueden resumirse por medio de los llamados diagramas de fase.

Para comprender la forma en que se utiliza este diagrama, consideremos en primer lugar el significado de las líneas AG, AC y AD. Cada una de estas líneas nos indica las presiones y las temperaturas a las cuales están dos fases en equilibrio. Es decir:

* La línea AG es la curva presión de vapor-temperatura del agua líquida. A cualquier temperatura y presión a lo largo de esta línea, el agua líquida está en equilibrio con el vapor de agua. Se observa que en el punto A, estas dos fases están en equilibrio aproximadamente a 0°C y a 5 mmHg (exactamente a 0.01°C y 4.58 mmHg). En el punto B, que corresponde a 25°C, la presión ejercida por el vapor en equilibrio con el agua líquida es de 24 mmHg. Sobre la línea AG se puede leer una presión en el equilibrio de 760 mmHg a 100°C. La línea termina en el punto G que corresponde a una temperatura de 374°C que es la temperatura crítica del agua (ver apartado anterior). Todos los puntos de esa línea son puntos de cambio de estado de ebullición o de condensación.
* La línea AC representa la curva de presión de vapor del hielo. En cualquier punto a lo largo de esta línea el hielo y el vapor se encuentran entre sí en equilibrio. Todos los puntos de esa línea son puntos de cambio de estado de sublimación.
* La línea AD indica las condiciones de presión y temperatura a las cuales el agua está en equilibrio con el hielo. Todos los puntos de esa línea son puntos de cambio de estado de fusión o de solidificación.

El punto A del diagrama representa el punto (temperatura y presión) al cual las tres fases, líquida, sólida y vapor, están en equilibrio mutuo. Este punto recibe el nombre de punto triple, que en el caso del agua es a 0.01°C y 4.58 mmHg, tal y como se ha comentado anteriormente.

Como ya hemos dicho, el proceso de vaporización directa de una sustancia sólida, sin pasar por el estado líquido, se llama sublimación. Una observación de la figura 9 nos indica que un compuesto sólido sublimará a cualquier temperatura por debajo del punto triple cuando la presión ejercida sobre el mismo se reduzca por debajo de la presión de vapor en equilibrio.

### Fusión

Se definen el punto de fusión de un sólido o, a la inversa, el punto de congelación de un líquido como la temperatura a la cual las fases sólida y líquida de una sustancia pura están en equilibrio mutuo. Los puntos de fusión se miden ordinariamente en un recipiente abierto a la presión atmosférica.

Aunque el efecto de la presión sobre el punto de fusión es mínimo a menudo interesa la dirección de este efecto. Para saber si el punto de fusión aumentará o disminuirá por compresión de un cuerpo sólido, necesitamos aplicar el principio según el cual un aumento de la presión propicia la formación de la fase más densa. Podemos distinguir dos tipos de comportamiento:

1. Cuando el sólido es la fase más densa, como sucede con la mayor parte de las sustancias, tenemos la situación que se representa en la figura 10(A). Un aumento en la presión propicia la formación del sólido, es decir el punto de fusión aumenta con la presión.
2. Cuando el líquido es la fase más densa, (B). Un aumento en la presión propicia la formación de líquido. Esto es, disminuye el punto de fusión al aumentar la presión. Una de las pocas sustancias que tienen este comportamiento es el agua.

Punto de fusión. Lección TeóricaPunto de fusión. Tomado de: https://youtu.be/LL8WuRN9IqI
### Bibliografía:

1. ↑ Gutiérrez, H.(2015).Punto de Fusión. Teoría Química. Ciencias experimentales. Tomado de: https://ocw.unizar.es/ocw/ciencias-experimentales/tecnicas-basicas-de-laboratorio-quimico/teoria/Puntofusion\_teoria.pdf