Hvad smelter en isterning?

Is er den faste form, som flydende vand har, når det afkøles under 0 grader Celsius (32 grader Fahrenheit). Is smelter på grund af vandets kemiske egenskaber. Der er flere hydrogenbindinger mellem ismolekylerne end i vand. Is begynder at smelte, når temperaturen overstiger 0 grader Celsius, og hydrogenbindinger mellem vandmolekyler går i stykker.

Et is- eller vandmolekyle består af to hydrogenatomer bundet kovalent til et iltatom. Atomer deler elektroner, hvilket får oxygenatomet til at bære en lidt negativ elektrisk ladning, mens brintatomerne er lidt positive, hvilket resulterer i et polært molekyle. På grund af denne polaritet tiltrækkes vandmolekyler til hinanden og danner hydrogenbindinger mellem molekyler.

Hydrogenbindingerne mellem hydrogen og iltatomer er svagere end kovalente bindinger, og de styrer de fysiske egenskaber af vand og is. Vandmolekyler er hydrogenbundet stærkere til hinanden i is end i flydende vand, selvom molekylerne i is er mere adskilt, hvilket får isen til at være mindre tæt end vand.

Is smelter, når varmeenergi får molekylerne til at bevæge sig hurtigere og bryder hydrogenbindingerne mellem molekylerne for at danne flydende vand. I smeltningsprocessen absorberer vandmolekylerne faktisk energi. Derfor smelter en ister hurtigere udefra og bevarer sin kulde og soliditet længere i centrum: smeltning er en køleproces. Når mere varme indføres, fortsætter isen med at smelte, og hvis temperaturen overstiger kogepunktet, ca. 100 grader Celsius (212 grader Fahrenheit), vil flere hydrogenbindinger mellem vandmolekyler bryde fuldstændigt og skabe vand damp.

Tilsætningen af ​​fremmede stoffer, såsom salt eller kemiske partikler, smelter is hurtigere, fordi de forstyrrer ligevægten i smelte- og fryseprocesserne. Jo flere fremmede partikler på overfladen, jo færre vandmolekyler kan isen fange, hvilket bremser fryseprocessen. Salt bruges til at smelte is på fortove og veje, fordi det er billigt og tilgængeligt, ikke fordi det er mere effektivt end andre stoffer.