Qu'est-ce qui fait fondre un glaçon ?

La glace est la forme solide que prend l'eau liquide lorsqu'elle est refroidie en dessous de 0 degré Celsius (32 degrés Fahrenheit). La glace fond à cause des propriétés chimiques de l'eau. Il y a plus de liaisons hydrogène entre les molécules de glace que dans l'eau. La glace commence à fondre lorsque sa température dépasse 0 degré Celsius et que les liaisons hydrogène entre les molécules d'eau se rompent.

Une molécule de glace ou d'eau se compose de deux atomes d'hydrogène liés de manière covalente à un atome d'oxygène. Les atomes partagent des électrons, ce qui fait que l'atome d'oxygène porte une charge électrique légèrement négative, tandis que les atomes d'hydrogène sont légèrement positifs, ce qui donne une molécule polaire. En raison de cette polarité, les molécules d'eau sont attirées les unes vers les autres et forment des liaisons hydrogène entre les molécules.

Les liaisons hydrogène entre les atomes d'hydrogène et d'oxygène sont plus faibles que les liaisons covalentes et elles contrôlent les propriétés physiques de l'eau et de la glace. Les molécules d'eau sont liées hydrogène plus fortement les unes aux autres dans la glace que dans l'eau liquide, bien que dans la glace, les molécules soient plus largement séparées, ce qui rend la glace moins dense que l'eau.

La glace fond lorsque l'énergie thermique accélère le déplacement des molécules, brisant les liaisons hydrogène entre les molécules pour former de l'eau liquide. Dans le processus de fusion, les molécules d'eau absorbent en fait de l'énergie. C'est pourquoi un glaçon fond plus rapidement à l'extérieur et conserve plus longtemps sa froideur et sa solidité au centre: la fonte est un processus de refroidissement. Au fur et à mesure que la chaleur est introduite, la glace continuera à fondre, et si la température dépasse le point d'ébullition, environ 100 degrés Celsius (212 degrés Fahrenheit), plus de liaisons hydrogène entre les molécules d'eau se briseront complètement, créant de l'eau vapeur.

L'ajout de substances étrangères, telles que du sel ou des particules chimiques, fait fondre la glace plus rapidement car elles perturbent l'équilibre des processus de fusion et de congélation. Plus il y a de particules étrangères à sa surface, moins la glace peut capturer de molécules d'eau, ce qui ralentit le processus de congélation. Le sel est utilisé pour faire fondre la glace sur les trottoirs et les routes parce qu'il est bon marché et accessible, et non parce qu'il est plus efficace que d'autres substances.