Quelles forces doivent être surmontées pour qu'une substance fonde ?

Pour qu'une substance fonde, elle doit absorber suffisamment d'énergie pour surmonter les liaisons intermoléculaires qui maintiennent ses molécules ensemble. Ces liaisons peuvent être ioniques, moléculaires, covalentes ou métalliques, selon le matériau impliqué . Les liaisons ioniques nécessitent le plus d'énergie pour être surmontées, tandis que les liaisons moléculaires sont plus faciles à rompre.

Les liaisons ioniques se produisent lorsque deux ions sont attirés l'un vers l'autre en raison de leurs charges électriques opposées. Le sel est un exemple de solide ionique, composé d'atomes de sodium chargés positivement et d'atomes de chlore chargés négativement. Il faut une quantité considérable de chaleur pour surmonter ce type de liaisons, de sorte que les solides ioniques ont des points de fusion élevés. Les liaisons covalentes, telles que celles qui maintiennent ensemble les atomes de carbone dans un diamant, sont également très difficiles à rompre.

Les solides métalliques sont maintenus ensemble par leurs électrons flottant librement. Les atomes métalliques peuvent facilement gagner et perdre leurs électrons les plus externes, c'est pourquoi ils transmettent si bien l'électricité. La force de ce type de liaison varie avec les atomes métalliques individuels, c'est pourquoi les points de fusion des solides métalliques peuvent varier de manière si significative. L'étain a un point de fusion relativement bas, alors qu'il faut beaucoup plus de chaleur pour rompre les liaisons métalliques du fer.

Les liaisons moléculaires sont celles qui maintiennent ensemble des molécules non métalliques, telles que le sucre. Ceux-ci sont relativement faciles à casser, soit par action chimique, soit par addition de chaleur. Par conséquent, les solides moléculaires ont généralement un point de fusion bas.