Ponto de fusão e de ebulição

O que é o ponto de fusão e de ebulição?

O ponto de fusão e de ebulição são, respectivamente, a temperatura que ocorre a mudança de estado físico do sólido para o líquido e do líquido para o gasoso sob uma determinada pressão. 

Ponto de fusão 

O ponto de fusão (PF) é a temperatura característica do processo de fusão das substâncias. Ao receber calor, a substância em estado sólido aumenta o grau de agitação das moléculas até que se atinja a temperatura de fusão específica do material. Nesse momento, ocorre o rompimento das ligações intermoleculares. 

Para substâncias puras e misturas eutéticas essa temperatura é constante durante todo o processo, uma vez que, o calor recebido é utilizado apenas para a realização dessa mudança. Enquanto, em misturas azeotrópicas, a fusão não ocorre com um ponto de fusão específico e sim em um intervalo de temperaturas.

Ponto de ebulição 

Já o ponto de ebulição (PE) corresponde à temperatura específica do processo de ebulição. Nesse processo, as moléculas encontram-se coesas e relativamente próximas. Conforme as partículas recebem calor ocorre um aumento no grau de agitação das moléculas. 

Desse modo, elas se distanciam e deixam de interagir umas com as outras, transformando-se em vapor.

Para substâncias puras e misturas azeotrópicas, a mudança de estado físico do líquido para o gasoso ocorre em uma temperatura constante, enquanto para misturas eutéticas, esse processo acontece em um intervalo de temperaturas. 

Ponto de fusão e ebulição na tabela periódica

As temperaturas de fusão e ebulição são consideradas propriedades periódicas, ou seja, podem variar de acordo com o número atômico dos elementos. 

Por exemplo, os elementos da família 1 da tabela apresentam valores de ponto de fusão e de ebulição que diminuem à medida que o número atômico aumenta. No entanto, os elementos presentes na família 17, apresentam valores que aumentam conforme aumenta-se o número atômico dos elementos. 

Ao analisarmos um mesmo período tem-se que as temperaturas de ambos os processos aumentam das extremidades da tabela até o centro da mesma. 

Sendo assim, ao analisar a tabela encontra-se o tungstênio (W).  Esse é o metal com as maiores temperaturas de fusão e ebulição observadas na tabela periódica. Como ele pode permanecer em estado sólido em elevadas temperaturas, esse elemento é utilizado em lâmpadas incandescentes. 

Já os elementos que apresentam menores pontos de ebulição, são encontrados na forma líquida ou gasosa em temperatura ambiente. 

Além disso, essas propriedades periódicas contam com uma exceção: o carbono. Devido a sua propriedade de originar estruturas que apresentam um elevado número de átomos, ele também apresenta elevados pontos de fusão e ebulição. 

Quais são os pontos de fusão e ebulição da água e de outras substâncias?

Para a determinação desses valores é necessário entender que a pressão exerce uma influência significativa durante as mudanças de estado físico. Logo, a nível do mar, a pressão exercida sobre as substâncias é de 1 atm. 

Desse modo, a água apresenta ponto de fusão e de ebulição, a 0^oC e a 100^oC, respectivamente.

Em geral, lugares com altitudes elevadas, a pressão atmosférica não é igual a 1 atm, apresentando um valor menor.

Diante disso, nessas localidades, as temperaturas dessas mudanças de estado físico são menores que em nível do mar. Com exceção da água. Sob uma maior pressão exercida diminui seu ponto de fusão. 

Os pontos de fusão e ebulição de outras substâncias são mostrados pela tabela a seguir. Os valores apresentados referem-se às temperaturas observadas a 1 atm.