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 igual ao 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 derrete a 0 graus Celsius / 32 graus Fahrenheit e muda para a forma líquida. A água congela na mesma temperatura e se transforma em gelo. É difícil aquecer 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 li)
A composição molecular, a força de atração e a presença de impurezas podem afetar o ponto de fusão das substâncias.
Composição de Moléculas
Quando as moléculas estão compactadas, uma substância tem um ponto de fusão mais alto do que uma substância com moléculas que não se compactam 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 compactam bem. O tamanho molecular também afeta o ponto de fusão. Quando outros fatores são iguais, moléculas menores derretem em temperaturas mais baixas do que moléculas maiores. Por exemplo, o ponto de fusão do etanol é -114,1 graus Celsius / -173,4 graus Fahrenheit, enquanto o ponto de fusão da molécula maior de etilcelulose é 151 graus Celsius / 303,8 graus Fahrenheit.
As macromoléculas têm estruturas gigantes compostas de muitos átomos não metálicos unidos 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 que possam derreter.
Força de Atração
Uma forte atração entre as moléculas resulta em um ponto de fusão mais alto. Em geral, os compostos iônicos têm pontos de fusão elevados 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 do que os pontos de fusão das substâncias apolares 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 apolar, é -7,2 graus Celsius / 19,04 graus Fahrenheit.
Presença de Impurezas
Sólidos impuros derretem em temperaturas mais baixas e também podem derreter em uma faixa de temperatura mais ampla, conhecida como depressão do ponto de fusão. A faixa do ponto de fusão para sólidos puros é estreita, normalmente apenas 1 a 2 graus Celsius, conhecido como ponto de fusão agudo. As impurezas causam defeitos estruturais que tornam as interações intermoleculares entre as moléculas mais fáceis de superar. Um ponto de fusão agudo é freqüentemente evidência de que uma amostra é razoavelmente pura, e uma ampla faixa de fusão é evidência de que ela não é pura. Por exemplo, um cristal orgânico puro tem moléculas uniformes, perfeitamente agrupadas. No entanto, os cristais são impuros quando ocorrem em uma mistura de duas moléculas orgânicas diferentes porque não se encaixam bem. É preciso mais calor para derreter a estrutura pura.