Punto de fusión
El concepto, punto de fusión, hace referencia a la temperatura en la cual la materia cambia de estado cuando hablamos de un sólido, pasando a estado líquido tras fundirse.
El punto de fusión de un sólido cristalino es la temperatura del cambio del estado sólido al líquido, cuando se encuentra a la presión de 1 atmósfera.
El punto de fusión se determina con diferentes fines:
– para caracterizar sólidos: El punto de fusión, al igual que ocurre con el punto de ebullición, va en función de la presión externa a la que se encuentre. En cambio, ocurre lo contrario que en el punto de ebullición, pues las fluctuaciones en torno a la presión atmosférica tienen un efecto poco pronunciado sobre el punto de fusión, lo que hace que no se le considere mucho desde el punto de vista práctico. Es por ello, que el punto de fusión forma una constante física que es característica de los sólidos cristalinos puros lo que hace que se pueda permitir su caracterización.
– Sirve para determinar el grado de pureza que posee un sólido. El punto de fusión de un determinado compuesto desciende de manera significativa cuando se encuentran presentes impurezas, por lo cual, una disminución en el valor determinado experimentalmente con respecto al valor teórico, indica que el sólido no se encuentra en estado puro. También cabe destacar, que un compuesto puro funde alrededor de los 1 ó 2 ºC, en cambio, cuando hay impurezas presentes, el intervalo de temperatura aumenta considerablemente.
En un sólido cristalino, las moléculas se encuentran empaquetadas debido a la energía de cohesión, la cual provoca la formación de un retículo cristalino. Cuando se eleva la temperatura, se produce un aumento de la energía cinética que posee el sistema, de tal manera que se puede llegar a vencer las fuerzas intermoleculares que conforman el retículo cristalino del sólido, y es precisamente cuando se pasa al estado líquido.
Cuando en nuestro compuesto, a pesar de encontrarse ya en estado líquido, posee impurezas insolubles, se procede a realizar un filtrado en caliente, que consiste en filtrar la disolución en caliente por gravedad en un matraz erlenmeyer usando un embudo y un filtro de papel por pliegues. Este tipo de disoluciones no debe filtrarse al vaciío pues esto favorecería la evaporación del disolvente, así como el enfriamiento prematuro de la disolución, lo que haría que volviese a precipitarse el compuesto, volviendo a estado sólido.
Después de haber filtrado las impurezas, generalmente se tapa el erlenmeyer para evitar que se evapore el disolvente, dejando así que nuestra disolución vaya enfriando lentamente, y pueda así purificarse y cristalizar. Una vez que la disolución haya conseguido la temperatura ambiente, cristalizará. En ocasiones, aun a temperatura ambiente, no cristaliza, o no lo hace del todo, por lo que existen métodos de ayuda o inducción a la cristalización, como son el sumergir en un baño de hielo el erlenmeyer, rascar con una barra de vidrio el fondo del erlenmeyer, o añadir un cristal puro a la disolución, si lo poseemos.
Una vez conseguimos los cristales, se procede a su lavado y posterior secado, consiguiendo así nuestro compuesto en estado puro.
Es una técnica muy utilizada en los laboratorios químicos, como una técnica rutinaria.