Determinación Del Punto De Fusión De Una Sustancia

Introducción:
¿Qué es el punto de fusión?
El punto de fusión (PF) normal de un sólido cristalino es la temperatura a la cual el sólido se transforma en líquido bajo presión atmosférica. Para sustancias puras el cambio de estado sólido al líquido ocurre en un rango pequeño de variación de temperatura ( aprox 0,5 °C), y allí su relativo valor para identificar a una sustancia por su PF. Si ahorael líquido se enfría, comenzará la solidificación a la misma temperatura, por lo tanto, el PF y el punto de solidificación son idénticos para una sustancia pura (pequeñas diferencias obedecen a fusión y solidificación en distintas formas cristalinas).
¿Depende el punto de fusión de la masa de la muestra?
No, el punto de fusión es una característica de cada sustancia pura, y tiene que ver con lasfuerzas de unión entre las moléculas, pero no con la cantidad de muestra. Las sales inorgánicas tienen PF muy alto debido a que se deben vencer uniones iónicas para fundir los cristales. En las sustancias orgánicas las fuerzas de unión entre las moléculas son del tipo Van der Waals, dipolos transitorios y puentes hidrógenos, y los puntos de fusión son menores.
Sin duda podemos imaginar quedebemos entregar más calor si queremos fundir 1 kg de sustancia, que para fundir 1 mg de la misma. Y esto se debe a que hay más uniones intermoleculares que vencer. Pero durante la fusión la temperatura del sistema será la misma y la energía que se entrega al sistema se consume como calor de fusión. Una vez fundido, el sistema aumentará su temperatura, al entregársele más calor.
¿Cómo funde uncristal?
El pasaje del estado sólido al líquido implica un desorden del sistema. En el sólido, cada partícula se encuentra ubicada en el cristal de tal forma de tener un mínimo de energía potencial con respecto a las partículas vecinas. Pero no están inmóviles aun a bajas temperaturas existe una vibración, alrededor de dicho “nódulo” de mínima energía potencial. Al entregarle calor ( ET) al sistema,aumentarán las amplitudes vibratorias, con el consecuente incremento total de energía, que se manifestará como un aumento en la temperatura del sistema. Llegará un momento, entonces en que la amplitud vibratoria de las partículas dentro del cristal será tal, que el mismo comience a “deformarse”, hasta que finalmente algunas partículas adquieran una energía suficiente como para lograr movilidad. Eneste punto comenzara el proceso de fusión del cristal y aparecerá fase líquida. Toda entrega de calor que se suministre al sistema a partir de este punto, será consumida por las restantes partículas que aún requieren energía para superar las fuerzas que las mantienen fijas a la estructura reticular.
Es por esto que, durante la fusión, la temperatura del sistema se mantiene constante.
Una vez quefundió el cristal, existe fase liquida. Todo suministro de calor implicará un aumento en la energía cinética de las moléculas, que se manifestará nuevamente como un incremento en la temperatura del sistema.

¿Soluto o impureza?
En química orgánica decimos “una impureza hace descender el PF de una sustancia pura”. Se trata, en general, de otra sustancia orgánica que se encuentra en pequeñaproporción.
Aplicamos aquí el criterio de que “lo similar disuelve a lo similar”, es decir , que un compuesto fuertemente iónico (una sal), o un material inerte (carbón), no serán solutos y, por lo tanto, no desenredan el PF de una muestra orgánica.

Ley de Raoult: Este científico observo que la presión de vapor de un liquido disminuye si se disuelve en él un soluto no volátil (por ejemplo: sal enagua). A mayor cantidad de soluto disuelto, menor será la presión de vapor en equilibrio (siempre consideramos que el resto de las variables permanecen constantes: presión total externa y temperatura).

La norma NFPA 704 es el código que explica el diamante del fuego, utilizado para comunicar los peligros de los materiales peligrosos. Es importante tener en cuenta que el uso responsable de este...