Entalpia de fusión de los elementos químicos
Melting enthalpy of the chemical
elements
Cerezo Posada Hoover
Daniel – Pérez Aroca Iván Felipe – Camberos Ortiz Michel Enrique – Rojas Tellez
Juan Carlos
Ingeniería Industrial
– Ciencia De Los Materiales – Universidad Autónoma De Colombia
E-mail: daniclasic@hotmail.com - ivan_pa97@hotmail.es -
michelcamberos@gmail.com - juanrojast.29@gmail.com
RESUMEN
La entalpia de fusión o también
llamada calor de fusión es la cantidad de energía necesaria para hacer que un
mol de un elemento que se encuentra en su punto de fusión pase del estado
sólido al líquido, a presión constante. Los elementos que se encuentran en la
categoría de la tabla periódica en “metales de transición” y “metaloides” son
los que tienen mayor entalpia de fusión, debido principalmente a sus enlaces.
Palabras Claves: Fusión, entalpia de fusión, energía, estado
sólido, estado liquido, categoría de la tabla periódica, metales de transición,
metaloides, enlaces.
ABSTRACT
Melting enthalpy also called heat of fusion is
the amount of energy needed to make that one mole of an element found in its
melting point pass from solid to liquid state at constant pressure. The
elements found in the category of "transition metals" and
"metalloid" are those with higher melting enthalpy, mainly because of
its links.
Keywords: Fusion, melting enthalpy, energy,
solid state, liquid state, category of the periodic table, transition metals,
metalloids, links.
1.
Introducción
La entalpia de fusión
es la cantidad de energía que se necesita para hacer que un mol de un elemento pase del estado sólido al líquido.
1.1. Medición de la entalpia de fusión
La bomba calorimétrica es el instrumento utilizado para medir
el calor de fusión (entalpia de fusión). La bomba calorimétrica está compuesta
por un agitador eléctrico, una bomba calorimétrica, una camisa aislante, un
recipiente para el agua, una sonda de temperatura (termómetro), cable de
ignición y una tapa. Se realiza la fusión del material dentro de la bomba
calorimétrica y se utiliza la temperatura transferida al agua para que se pueda
hallar la entalpia de fusión por medio de la formula Qp = Hfinal
– Hinicial = ΔH, en donde ΔH es la variación de entalpía en
una reacción = ΔH productos – ΔH reactivos se expresa en kJoules/mol o en
kcalorías/mol; Qp es la energía térmica de una reacción efectuada a presión
constante. Se expresa en kJoules/mol o en kcalorías/mol.
1.2. Unidades de medición
Si se requiere
estudiar la energía necesaria para el cambio de solido a liquido con la masa
como referencia, el parámetro empleado es el «calor específico de fusión» en
cal/g o J/g. Sin embargo cuando se quiere hacer referencia a la unidad
absorbida por mol de
sustancia en cambio de estado, se emplea la «entalpía de fusión» en kJ/mol.
1.3. Enlace covalente
Un enlace covalente entre dos átomos se produce cuando estos átomos
se unen, para alcanzar el octeto estable, compartiendo electrones del último nivel. La diferencia de electronegatividad entre
los átomos no es lo suficientemente grande como para que se produzca una unión
de tipo iónica. Para que un enlace covalente se genere es necesario que la
diferencia de electronegatividad entre átomos sea menor a 1,7.
De esta forma,
los dos átomos comparten uno o más pares electrónicos en un
nuevo tipo de orbital, denominado orbital molecular. Los enlaces covalentes se
producen entre átomos de un mismo elemento no metal y entre distintos elementos
no metales.
El enlace
covalente se encuentra en el diamante puro, el silicio y el germanio –todos
ellos con módulos elevados y contribuyen al enlace de metales de alto punto de
fusión (wolframio, molibdeno, Tántalo, etc.).
2. Entalpia de fusión de los elementos químicos de la tabla periódica
La entalpia de fusión se puede encontrar
esquematizada en la figura 2, los colores más amarillos son los elementos con
mayor entalpia de fusión. Se puede observar que los elementos que priman son el
wolframio y el silicio, pertenecientes a los metales de transición y a los
metaloides respectivamente.
También el Boro, el Titanio, el Germanio, el Arsénico,
el Zirconio, el Niobio, el Molibdeno, el Tecnecio, el Rutenio, el Rodio, el Antimonio,
el Hafnio, el Tantalio, el Renio, el Osmio y el Iridio presentan valores más
altos que los demás elementos. Los elementos que presentan mayor entalpia de
fusión tienen enlaces moleculares covalentes, lo cual hace que separar sus
moléculas sea más difícil y de ese modo su punto de fusión es alto, pero esta
condición no define que la alta entalpia de fusión. Ya que se puede observar
que hay elementos que aunque tienen enlace atómico covalente no tienen una
entalpia de fusión grande como por ejemplo el bromo.
Por medio de la figura 2 y tres se puede llegar
a la conclusión que la entalpia de fusión no tiene periodicidad.
3. Conclusiones
La entalpia de fusión no es una propiedad
individual del átomo, en cambio es dependiente de la forma de enlace con otros
átomos, formando enlaces covalente.
Los elementos con mayor entalpia de fusión son
los elementos ubicados en la categoría metales de transición y metaloides.
Para pasar un elemento de solido a liquido se
debe aplicar energía ya se por medio de calor o electrolisis para hacer que sus
partículas vibren y se puedan mover con más libertad, pero que aun estén
unidas, ya que en caso de que se separen empieza la evaporación.
4. Bibliografía
1. https://books.google.com.co/books?id=nrLSqjbHEl0C&printsec=frontcover&dq=materiales+para+ingenieria&
2.
hl=es-419&sa=X&ved=0ahUKEwj34__Y2K3LAhWDth4KHU8BAekQ6AEIITAB#v=onepage&q=materiales%20para%20ingenieria&f=false
3.
https://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_covalente
4.
http://pendientedemigracion.ucm.es/info/Geofis/practicas/prac14r.pdf
5.
http://herramientas.educa.madrid.org/tabla/properiodicas/calorfusion.html
6.
http://es.slideshare.net/guesta62a6f/bomba-calorimetrica-presentation
