Punto de congelación

Temperatura a la cual una fase sólida y una fase líquida coexisten en equilibrio. Se aplica tanto a líquidos puros como a soluciones.

El punto de congelación de un líquido es la temperatura a la que dicho líquido se solidifica1​ debido a una reducción de energía. El punto de congelación varía dependiendo de la densidad del líquido. El proceso inverso se denomina punto de fusión.

Para la mayoría de sustancias la temperatura de congelación y de fusión son iguales. Por ejemplo para el mercurio, cuya temperatura de fusión y de congelación es 234,32 K (−38,83 °C). Sin embargo otras sustancias como el agar-agar tienen distintas temperaturas para la fusión y la congelación siendo que se vuelve líquido a 85 °C y sólido a una temperatura entre 32 °C y 40 °C; a este fenómeno se le conoce como histéresis.

En el caso del agua, el punto de fusión y de congelación es el mismo: 0 °C. Esto es en presencia de núcleos de cristalización en el líquido, ya que si éstos no están presentes, el agua líquida puede enfriarse hasta −42 °C sin que se produzca la congelación en un proceso llamado sobrefusión.

El punto de congelación se alcanza en una solución cuando la energía cinética de las moléculas se hace menor a medida que la temperatura disminuye; el aumento de las fuerzas intermoleculares de atracción y el descenso de la energía cinética son las causas de que los líquidos cristalicen. Las soluciones siempre se congelan a menor temperatura que el disolvente puro. La temperatura de congelación del agua pura es 0 °C.

Cálculo del punto de congelación de una solución

T_c = K_c · m

donde:
T_c = diferencia entre los puntos de congelación de una solución y del disolvente puro.
K_c = constante molal de congelación. Cuando el disolvente es agua el valor de la constante es: 1,86 °C Kg/mol.
m = molalidad de la solución.

Es la temperatura a la cual una sustancia cambia de estado líquido a sólido y es el punto en el que se hayan en equilibrio dinámico el líquido y el sólido.

Temperatura a la que coexisten en equilibrio las fases sólida y líquida de una sustancia.