Diferença entre o ponto de fusão e o ponto de congelamento

o diferença chave entre o ponto de fusão e o ponto de congelamento é que ponto de fusão é a temperatura na qual um sólido irá para o estado líquido enquanto ponto de congelamento é o ponto em que qualquer líquido mudará seu estado para um sólido.

Mudanças de fase são processos que envolvem liberação ou ganho de energia. Ponto de fusão e ponto de congelamento são pontos nos quais ocorrem mudanças de fase. Com isso, muitas outras propriedades do material também podem mudar. Teoricamente, o ponto de congelamento e o ponto de fusão de um material são os mesmos, mas às vezes para substâncias específicas, os dois valores diferem entre si.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é Ponto de Fusão 
3. O que é ponto de congelamento
4. Comparação lado a lado - ponto de fusão versus ponto de congelamento em forma de tabela
5. Resumo

O que é Ponto de Fusão?

Ponto de fusão é a temperatura na qual um sólido muda para seu estado líquido. É uma propriedade física que podemos usar para identificar um composto. Quando um sólido se converte em um estágio líquido, ocorre uma mudança de fase. Ocorre a uma temperatura característica para uma dada pressão. Para isso, precisamos fornecer a energia necessária.

A mudança de fase absorve energia / calor (endotérmica) ao passar do sólido para o líquido. Na maioria das vezes, essa energia é fornecida na forma de calor. É necessário calor para aumentar a temperatura do sólido até o seu ponto de fusão. Além disso, a substância precisa da energia para se derreter. Chamamos essa energia calor de fusão; este é um tipo de calor latente.

Calor latente é o calor que está sendo absorvido ou liberado de uma substância durante uma mudança de fase. Essas mudanças de calor não causam mudanças de temperatura à medida que são absorvidas ou liberadas. Portanto, no ponto de fusão, a substância absorve o calor, mas a temperatura não muda de acordo. Termodinamicamente, no ponto de fusão, a alteração da energia livre de Gibbs é zero. A equação a seguir é válida para um material no ponto de fusão. Isso mostra que a temperatura não muda, mas a entalpia e a entropia do material mudam.

ΔS = ΔH / T

Como a substância absorve energia, a entalpia aumenta no ponto de fusão. No estado sólido, as partículas são bem ordenadas e têm menos movimento. Mas no estado líquido, sua natureza aleatória aumenta. Portanto, no ponto de fusão, a entropia aumenta. De acordo com a pressão, existe um ponto de fusão específico para um determinado material. Só podemos determinar os pontos de fusão para sólidos.

Figura 01: Pontos de fusão de diferentes elementos químicos

No laboratório, podemos usar muitas técnicas para determinar o ponto de fusão. Usar um aparelho de ponto de fusão é muito fácil. Podemos colocar um sólido em pó fino em um capilar no qual uma extremidade é selada. Em seguida, devemos colocar a extremidade selada que contém o sólido no aparelho. Aqui, o final deve tocar o metal dentro. Depois disso, podemos observar o sólido através da janela de lupa do aparelho. Há também um termômetro para registrar a temperatura. Quando a temperatura aumenta gradualmente, o metal esquenta e o sólido no capilar também esquenta. Podemos observar o ponto em que a fusão começa e termina. E esse intervalo corresponde ao ponto de fusão. O ponto de fusão da água é 0 ° C. O tungstênio tem o ponto de fusão mais alto, que é 3410 ° C.

O que é ponto de congelamento?

Ponto de congelamento é a temperatura na qual qualquer líquido muda de estado para sólido. A temperatura do ponto de fusão e do ponto de congelamento de um material é mais ou menos o mesmo valor. Por exemplo, a água se transforma em gelo a 0 ° C e seu ponto de fusão também é 0 ° C. Mais precisamente, o ponto de congelamento descreve a mudança de fase da matéria.

Figura 02: Congelamento de água forma gelo

Além disso, o processo de congelamento de uma substância diminui a entropia. Existe um termo na química como "depressão do ponto de congelamento" que explica como a presença de um soluto não volátil em uma solução diminui a temperatura de congelamento do solvente.

Qual é a diferença entre o ponto de fusão e o ponto de congelamento?

O ponto de fusão e o ponto de congelamento são direções opostas da mesma mudança de fase. A principal diferença entre o ponto de fusão e o ponto de congelamento é que o ponto de fusão é a temperatura na qual um sólido entra no estado líquido, enquanto o ponto de congelamento é o ponto em que qualquer líquido altera seu estado para um sólido. Além disso, há também uma diferença entre o ponto de fusão e o ponto de congelamento em termos de sua alteração na entropia; ao derreter um sólido, a entropia aumenta, mas no congelamento, a entropia diminui. Além disso, embora teoricamente, as temperaturas do ponto de fusão e do ponto de congelamento sejam semelhantes para um determinado material, praticamente variam ligeiramente.

Resumo - Ponto de Fusão vs Ponto de Congelamento

Ponto de fusão e ponto de congelamento são duas propriedades físicas das substâncias. A principal diferença entre o ponto de fusão e o ponto de congelamento é que o ponto de fusão é a temperatura na qual um sólido entra no estado líquido, enquanto o ponto de congelamento é o ponto em que qualquer líquido altera seu estado para um sólido..

Referência:

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. "Qual é o ponto de congelamento da água?" ThoughtCo, 5 de outubro de 2018, disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. “Ponto de fusão dos elementos (K)” Por Albris - Trabalho próprio (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. "1550739" (CC0) via pxhere