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Il punto di fusione di un elemento è la temperatura alla quale passa dallo stato solido a quello liquido. I metalli, caratterizzati da malleabilità ed eccellente conduttività termica ed elettrica, generalmente rimangono solidi in condizioni ambientali a causa dei loro elevati punti di fusione. I non metalli, spesso fragili e cattivi conduttori, possono esistere come solidi, liquidi o gas a seconda dell'elemento. Sebbene entrambe le classi coprano un ampio intervallo di temperature di fusione, i metalli mostrano costantemente soglie di fusione più elevate.
Quando tutti i punti di fusione degli elementi vengono tracciati nella tavola periodica, emerge uno schema distinto. Muovendosi da sinistra a destra lungo un periodo, i punti di fusione aumentano, raggiungono il picco nel Gruppo 14 (dove il carbonio si trova in alto) e poi diminuiscono verso destra. Scendendo lungo una colonna, il modello di salita e discesa diminuisce, il che significa che gli elementi nei periodi inferiori hanno punti di fusione più simili.
Due regimi di legame aumentano le temperature di fusione:covalente e metallico. I legami covalenti si verificano quando le coppie di elettroni sono condivise equamente tra gli atomi, avvicinandoli tra loro, specialmente quando sono coinvolte più coppie condivise. I legami metallici nascono da elettroni delocalizzati che galleggiano tra molti nuclei, creando un "mare" di elettroni che tiene saldamente insieme gli ioni caricati positivamente.
I legami deboli o assenti portano a punti di fusione più bassi. Il mercurio, il metallo con il punto di fusione più basso – –38,9°C (–37,9°F) – non forma legami covalenti o metallici perché ha un'affinità elettronica pari a zero. Molti non metalli, come l'ossigeno e il cloro, sono altamente elettronegativi; attirano facilmente gli elettroni dagli atomi vicini, rompendo i legami e determinando temperature di fusione inferiori allo zero.
Un gruppo selezionato di metalli, i metalli refrattari, vanta punti di fusione di almeno 2.000°C (3.632°F). La loro eccezionale resilienza termica li rende indispensabili nelle applicazioni ad alta temperatura, dalla microelettronica ai reattori aerospaziali e nucleari. Il tungsteno e il molibdeno, ad esempio, sono i principali candidati per i componenti delle centrali elettriche perché i loro punti di fusione consentono loro di resistere al calore estremo.
