Por Kevin Beck | Atualizado em 24 de março de 2022

Besjunior/iStock/GettyImages

Todo mundo já testemunhou a transformação de um líquido em gelo sólido ou o contrário. Compreender quando ocorre essa mudança de fase é essencial para a vida cotidiana, desde dirigir com segurança no inverno até cozinhar e realizar experimentos científicos.

O que são congelamento e derretimento?

A maioria das substâncias existe em três fases – sólida, líquida ou gasosa – dependendo da temperatura e da pressão. A água é única porque pode ser sólida e líquida a temperaturas confortavelmente baixas, e transforma-se em gás a 100°C (212°F), uma temperatura acessível para a maioria das pessoas. A transição do sólido para o líquido é chamada de fusão; o oposto, do líquido para o sólido, é o congelamento ou solidificação. Quando um líquido se transforma em gás, ele está em ebulição , enquanto o processo inverso é condensação . Em casos raros, um sólido pode ignorar a fase líquida e transformar-se diretamente em gás através da sublimação , ou um gás pode se depositar diretamente em uma superfície sólida.

O que afeta os pontos de congelamento e fusão?

O ponto de congelamento de uma substância depende da sua estrutura molecular. Por exemplo, a água tem um ponto de congelamento relativamente alto de 0°C porque suas ligações de hidrogênio se “travam” prontamente, enquanto o álcool etílico (CH₃CH₂OH) congela a –114°C (–174°F). Quando diferentes líquidos são misturados ou quando um sólido é dissolvido num líquido, o ponto de congelamento da mistura resultante muda de forma previsível com base nos componentes envolvidos.

Solutos, solventes e soluções

Em uma solução, o sólido dissolvido é chamado de soluto e o líquido que o transporta é o solvente . A adição de um soluto reduz o ponto de congelamento do solvente – um fenômeno conhecido como depressão do ponto de congelamento , uma propriedade coligativa clássica . O efeito depende do número de partículas produzidas pelo soluto, não da sua identidade química.

Ponto de congelamento da solução de NaCl

O sal de cozinha (cloreto de sódio) dissolve-se na água e reduz o seu ponto de congelamento, razão pela qual as equipas rodoviárias espalham sal no inverno para derreter o gelo. O NaCl se dissocia em dois íons (Na⁺ e Cl⁻), então cada mol de sal produz duas partículas que diminuem o ponto de congelamento. Um soluto que produza mais partículas por unidade de fórmula diminuiria ainda mais o ponto de congelamento.

Calculadora de ponto de congelamento

Use uma calculadora on-line de ponto de congelamento para consultar as temperaturas de líquidos comuns em Celsius, Fahrenheit e Kelvin. A comparação dos pontos de congelamento de diferentes substâncias pode revelar padrões ligados às suas estruturas moleculares.