Led je pevná forma, kterou má kapalná voda, když je ochlazena na 0 stupňů Celsia (32 stupňů Fahrenheita). Led se taje kvůli chemickým vlastnostem vody. Mezi molekulami ledu je více vodíkových vazeb než ve vodě. Led začíná tát, když jeho teplota překročí 0 stupňů Celsia a vodíkové vazby mezi molekulami vody se rozbijí.
Chemická struktura ledu
Molekula ledu nebo vody se skládá ze dvou atomů vodíku kovalentně vázaných k jednomu atomu kyslíku. Atomy sdílejí elektrony, což způsobuje, že atom kyslíku nese mírně negativní elektrický náboj, zatímco atomy vodíku jsou mírně pozitivní, což vede k polární molekule. Kvůli této polaritě jsou molekuly vody navzájem přitahovány a vytvářejí mezi molekulami vodíkové vazby.
Rozdíl mezi vodou a ledem
Vodíkové vazby mezi atomy vodíku a kyslíku jsou slabší než kovalentní vazby a řídí fyzikální vlastnosti vody a ledu. Molekuly vody jsou navzájem vodíkově vázány v ledu silněji než v kapalné vodě, i když v ledu jsou molekuly více odděleny, což způsobuje, že led je méně hustý než voda.
Tání
Led se roztaví, když tepelná energie způsobí, že se molekuly budou pohybovat rychleji, čímž se rozbijí vodíkové vazby mezi molekulami za vzniku kapalné vody. V procesu tavení molekuly vody skutečně absorbují energii. To je důvod, proč se kostka ledu taje rychleji z vnějšku a ve středu si déle zachovává svůj chlad a pevnost: tavení je proces chlazení. Jak se zavádí více tepla, led se bude i nadále tát, a pokud teplota překročí bod varu, asi 100 stupňů Celsia (212 stupňů Fahrenheita), více vodíkových vazeb mezi molekulami vody se úplně rozbije a vytvoří vodu pára.
Další faktory
Přidání cizích látek, jako jsou soli nebo chemické částice, taje led rychleji, protože narušují rovnováhu procesů tavení a zmrazování. Čím více cizích částic na jeho povrchu, tím méně molekul vody může led zachytit, což zpomaluje proces zmrazování. Sůl se používá k roztavení ledu na chodnících a silnicích, protože je levná a přístupná, ne proto, že je účinnější než jiné látky.