Punto de solidificación o Punto de congelación, temperatura a la

Punto de solidificación o Punto de congelación, temperatura a la que un líquido sometido a
una presión determinada se transforma en sólido.
El punto de solidificación de un líquido puro (no mezclado) es en esencia el mismo que el
punto de fusión de la misma sustancia en su estado sólido, y se puede definir como la
temperatura a la que el estado sólido y el estado líquido de una sustancia se encuentran en
equilibrio. Si aplicamos calor a una mezcla de sustancia sólida y líquida en su punto de
solidificación, la temperatura de la sustancia permanecerá constante hasta su licuación total,
ya que el calor se absorbe, no para calentar la sustancia, sino para aportar el calor latente de
la fusión. Del mismo modo, si se sustrae el calor de una mezcla de sustancia sólida y
líquida en su punto de solidificación, la sustancia permanecerá a la misma temperatura
hasta solidificarse completamente, pues el calor es liberado por la sustancia en su proceso
de transformación de líquido a sólido. Así, el punto de solidificación o el punto de fusión
de una sustancia pura puede definirse como la temperatura a la que la solidificación o
fusión continúan una vez comenzado el proceso.
Todos los sólidos se funden al calentarse y alcanzar sus respectivos puntos de fusión, pero
la mayoría de los líquidos pueden permanecer en este estado aunque se enfríen por debajo
de su punto de solidificación. Un líquido puede permanecer en este estado de
sobreenfriamiento durante cierto tiempo. Este fenómeno se explica por la teoría molecular,
que define a las moléculas de los sólidos como moléculas ordenadas, y a las de los líquidos,
desordenadas. Para que un líquido se solidifique, necesita tener un núcleo (un punto de
orden molecular) alrededor del cual puedan cristalizar las moléculas desordenadas. La
formación de un núcleo depende del azar, pero una vez formado, el líquido sobreenfriado se
solidificará rápidamente. El punto de solidificación de una disolución es más bajo que el
punto de solidificación del disolvente puro antes de la introducción del soluto (sustancia
disuelta).
La cantidad a la que desciende el punto de solidificación depende de la concentración
molecular del soluto y de que la disolución sea un electrólito. Las disoluciones no
electrolíticas tienen puntos de solidificación más altos, en una concentración dada de
soluto, que los electrólitos. La masa molecular de una sustancia desconocida o no
identificada puede determinarse midiendo la cantidad que desciende el punto de
solidificación de un disolvente, cuando se disuelve en él una cantidad conocida de la
sustancia no identificada. Este proceso que determina las masas moleculares se denomina
crioscopía.
En aleaciones y sustancias mezcladas, el punto de solidificación de la mezcla puede llegar a
ser mucho más bajo que los puntos de solidificación de cualquiera de sus componentes.
El punto de solidificación de la mayoría de las sustancias puede elevarse aumentando la
presión. No obstante, en sustancias que se expanden al solidificarse (como el agua), la
presión rebaja el punto de solidificación. Un ejemplo de esto último puede observarse si
colocamos un objeto pesado en un bloque de hielo. La zona inmediatamente debajo del
objeto comenzará a licuarse, volviendo a solidificarse al retirar el objeto, sin que se
produzca variación de temperatura. Este proceso se conoce como rehielo.
Punto de ebullición, temperatura a la que la presión de vapor de un líquido se iguala a la
presión atmosférica existente sobre dicho líquido. A temperaturas inferiores al punto de
ebullición (p.e.), la evaporación tiene lugar únicamente en la superficie del líquido. Durante
la ebullición se forma vapor en el interior del líquido, que sale a la superficie en forma de
burbujas, con el característico hervor tumultuoso de la ebullición. Cuando el líquido es una
sustancia simple o una mezcla azeotrópica, continúa hirviendo mientras se le aporte calor,
sin aumentar la temperatura; esto quiere decir que la ebullición se produce a una
temperatura y presión constantes con independencia de la cantidad de calor aplicada al
líquido.
Cuando se aumenta la presión sobre un líquido, el p.e. aumenta. El agua, sometida a una
presión de 1 atmósfera (101.325 pascales), hierve a 100 °C, pero a una presión de 217
atmósferas el p.e. alcanza su valor máximo, 374 °C. Por encima de esta temperatura, (la
temperatura crítica del agua) el agua en estado líquido es idéntica al vapor saturado.
Al reducir la presión sobre un líquido, baja el valor del p.e. A mayores alturas, donde la
presión es menor, el agua hierve por debajo de 100 °C. Si la presión sobre una muestra de
agua desciende a 6 pascales, la ebullición tendrá lugar a 0 °C.
Los puntos de ebullición se dan dentro de un amplio margen de temperaturas. El p.e. más
bajo es el del helio, -268,9 °C; el más alto es probablemente el del volframio, unos 5.900
°C. Los puntos de ebullición correspondientes a los distintos elementos y compuestos que
se citan en sus respectivos artículos, se refieren a la presión atmosférica normal, a no ser
que se especifique otra distinta.
Anticongelante, sustancia química que se añade a un líquido para que descienda su punto
de solidificación. Evita la congelación de los refrigerantes utilizados en los motores de
aviones, coches y tractores, en los agentes derretidores de nieve y descongelantes.
El anticongelante ideal debe ser químicamente estable, o corrosivo, miscible con el
refrigerante, tener viscosidad y conductividad eléctrica bajas y punto de ebullición alto;
debe ser también buen transmisor del calor. Los materiales anticongelantes más utilizados
actualmente en los motores de automóviles son el metanol, el etanol y el 1,2-etanodiol
(etilenglicol); la mayoría contienen un fosfato, un nitrato u otro agente anticorrosivo.