O ponto de fusão é a temperatura na qual um sólido se transforma em líquido. Em teoria, o ponto de fusão de um sólido é o mesmo que o ponto de congelamento do líquido - o ponto em que ele se transforma em um sólido. Por exemplo, o gelo é uma forma sólida de água que se funde a 0 grau Celsius /32 graus Fahrenheit e muda para sua forma líquida. A água congela na mesma temperatura e se transforma em gelo. É difícil aquecer os sólidos a temperaturas acima de seus pontos de fusão, portanto, encontrar o ponto de fusão é uma boa maneira de identificar uma substância.

TL; DR (muito longo; não leu)

Composição molecular, força de atração e a presença de impurezas podem afetar o ponto de fusão de substâncias.

Composição de Moléculas

Quando moléculas são compactadas juntas, uma substância tem um ponto de fusão mais alto que uma substância com moléculas que não embalam bem. Por exemplo, as moléculas de neopentano simétricas têm um ponto de fusão mais alto do que o isopentano, no qual as moléculas não se encaixam bem. O tamanho molecular também afeta o ponto de fusão. Quando outros fatores são iguais, moléculas menores se fundem a temperaturas mais baixas do que moléculas maiores. Por exemplo, o ponto de fusão do etanol é de -114,1 graus Celsius /-173,4 graus Fahrenheit, enquanto o ponto de fusão da maior molécula de etilcelulose é 151 graus Celsius /303,8 graus Fahrenheit.

Macromoléculas têm estruturas gigantes compostas de muitos átomos não-metálicos ligados a átomos adjacentes por ligações covalentes. Substâncias com estruturas covalentes gigantes, como diamante, grafite e sílica, têm pontos de fusão extremamente altos, porque várias ligações covalentes fortes devem ser quebradas antes de poderem derreter.

Força da Atração

Uma forte atração entre moléculas resulta em um ponto de fusão mais alto. Em geral, os compostos iônicos têm altos pontos de fusão, porque as forças eletrostáticas que conectam os íons - a interação íon-íon - são fortes. Em compostos orgânicos, a presença de polaridade, especialmente ligações de hidrogênio, geralmente leva a um ponto de fusão mais alto. Os pontos de fusão das substâncias polares são mais altos que os pontos de fusão de substâncias não polares com tamanhos semelhantes. Por exemplo, o ponto de fusão do monocloreto de iodo, que é polar, é 27 graus Celsius /80,6 graus Fahrenheit, enquanto o ponto de fusão do bromo, uma substância não polar, é de -7,2 graus Celsius /19,04 graus Fahrenheit.

Presença de Impurezas

Os sólidos impuros derreter a temperaturas mais baixas e também podem derreter em uma faixa de temperatura mais ampla, conhecida como depressão de ponto de fusão. O intervalo do ponto de fusão para sólidos puros é estreito, geralmente de apenas 1 a 2 graus Celsius, conhecido como um ponto de fusão acentuado. As impurezas causam defeitos estruturais que facilitam a superação das interações intermoleculares entre as moléculas. Um ponto de fusão agudo é freqüentemente uma evidência de que uma amostra é razoavelmente pura, e um amplo intervalo de fusão é uma evidência de que ela não é pura. Por exemplo, um cristal orgânico puro tem moléculas uniformes, perfeitamente reunidas. No entanto, os cristais são impuros quando ocorrem em uma mistura de duas moléculas orgânicas diferentes, porque não se encaixam bem. Leva mais calor para derreter a estrutura pura.