Punto de Solidificación (P.S.)

Punto de solidificación o Punto de congelación, temperatura a la que un líquido sometido a una presión determinada se transforma en sólido.

El punto de solidificación de un líquido puro (no mezclado) es en esencia el mismo que el punto de fusión de la misma sustancia en su estado sólido, y se puede definir como la temperatura a la que el estado sólido y el estado líquido de una sustancia se encuentran en equilibrio. Si aplicamos calor a una mezcla de sustancia sólida y líquida en su punto de solidificación, la temperatura de la sustancia permanecerá constante hasta su licuación total, ya que el calor se absorbe, no para calentar la sustancia, sino para aportar el calor latente de la fusión. Del mismo modo, si se sustrae el calor de una mezcla de sustancia sólida y líquida en su punto de solidificación, la sustancia permanecerá a la misma temperatura hasta solidificarse completamente, pues el calor es liberado por la sustancia en su proceso de transformación de líquido a sólido. Así, el punto de solidificación o el punto de fusión de una sustancia pura puede definirse como la temperatura a la que la solidificación o fusión continúan una vez comenzado el proceso.

Todos los sólidos se funden al calentarse y alcanzar sus respectivos puntos de fusión, pero la mayoría de los líquidos pueden permanecer en este estado aunque se enfríen por debajo de su punto de solidificación. Un líquido puede permanecer en este estado de sobreenfriamiento durante cierto tiempo. Este fenómeno se explica por la teoría molecular, que define a las moléculas de los sólidos como moléculas ordenadas, y a las de los líquidos, desordenadas. Para que un líquido se solidifique, necesita tener un núcleo (un punto de orden molecular) alrededor del cual puedan cristalizar las moléculas desordenadas. La formación de un núcleo depende del azar, pero una vez formado, el líquido sobreenfriado se solidificará rápidamente. El punto de solidificación de una disolución es más bajo que el punto de solidificación del disolvente puro antes de la introducción del soluto (sustancia disuelta).

La cantidad a la que desciende el punto de solidificación depende de la concentración molecular del soluto y de que la disolución sea un electrólito. Las disoluciones no electrolíticas tienen puntos de solidificación más altos, en una concentración dada de soluto, que los electrólitos. La masa molecular de una sustancia desconocida o no identificada puede determinarse midiendo la cantidad que desciende el punto de solidificación de un disolvente, cuando se disuelve en él una cantidad conocida de la sustancia no identificada. Este proceso que determina las masas moleculares se denomina crioscopía.

En aleaciones y sustancias mezcladas, el punto de solidificación de la mezcla puede llegar a ser mucho más bajo que los puntos de solidificación de cualquiera de sus componentes.
El punto de solidificación de la mayoría de las sustancias puede elevarse aumentando la presión. No obstante, en sustancias que se expanden al solidificarse (como el agua), la presión rebaja el punto de solidificación. Un ejemplo de esto último puede observarse si colocamos un objeto pesado en un bloque de hielo. La zona inmediatamente debajo del objeto comenzará a licuarse, volviendo a solidificarse al retirar el objeto, sin que se produzca variación de temperatura. Este proceso se conoce como rehielo.