El rincón de la Ciencia nº 20 (Febrero-2003)
¿Qué es un líquido sobreenfriado? (RC-53b)


M. A. Gómez


Algunos líquidos se pueden enfriar temporalmente a temperaturas más bajas que su punto de congelación. Se dice que están sobreenfriados. Esto es debido a que cuando se alcanza la temperatura de fusión (en este caso, de solidificación) las moléculas del líquido están demasiado desordenadas y no tienen la orientación adecuada para alcanzar la estructura cristalina. En consecuencia, puede continuar descendiendo la temperatura del líquido por debajo del punto de fusión sin que llegue a producirse la solidificación.

Un líquido sobreenfriado se encuentra en un estado metaestable, lo que implica un estado de pseudoequilibrio, en el que el sistema tiene mayor energía libre que la correspondiente al estado de equilibrio.

Dada la inestabilidad de los líquidos sobreenfriados cualquier perturbación, aunque leve, puede provocar que solidifique rápidamente. Basta con que un pequeño número de moléculas se ordenen y alcancen la estructura correcta y se forme un cristal mínimo que sirva como base de la cristalización para que sobre él se acumulen moléculas adicionales y se produzca la solidificación del líquido. Esta perturbación se puede provocar, por ejemplo, por medio de una agitación leve o por la adición de un cristal de la misma sustancia que actúa como semilla de la cristalización.

En el momento en que se produce la solidificación del líquido sobreenfriado, se libera energía (el calor latente de solidificación) y aumenta la temperatura hasta alcanzar la temperatura de fusión. A partir de aquí la sustancia se comporta normalmente y sigue desprendiendo energía hasta la solidificación total.

Según se va eliminando calor del sistema el líquido se enfría y su temperatura puede descender por debajo del punto de congelación (Tf). Al cabo de un cierto tiempo comienza la congelación y la temperatura aumenta hasta llegar a Tf graf.jpg (5902 bytes)

Puedes encontrar ejemplos de líquidos sobreenfriados en:

Calienta biberones químico

El vidrio es un líquido