La congélation d'un liquide en un solide est un processus qui se produit lorsque la température du liquide diminue au point où les forces d'attraction entre les molécules deviennent suffisamment fortes pour les maintenir dans une position fixe. Ce changement d’état s’accompagne d’un dégagement de chaleur, appelé chaleur de fusion.

À mesure que la température d’un liquide diminue, les molécules ralentissent et se rapprochent les unes des autres. Les forces d'attraction entre les molécules, telles que les liaisons hydrogène, les forces de Van der Waals et les liaisons ioniques, deviennent plus fortes et commencent à vaincre l'énergie cinétique des molécules, qui est l'énergie de leur mouvement.

Lorsque les forces d’attraction deviennent suffisamment fortes pour vaincre l’énergie cinétique, les molécules ne peuvent plus se déplacer librement et se bloquent dans une position fixe. C’est ce qui fait que le liquide se transforme en solide. La phase solide a une forme et un volume définis, et les molécules sont disposées selon un motif régulier.

Le point de congélation d'un liquide est la température à laquelle les phases liquide et solide sont en équilibre. À cette température, la vitesse de congélation est égale à la vitesse de fusion et il n’y a pas de changement net dans la quantité de phases solides et liquides.