Il ghiaccio è la forma solida che assume l'acqua liquida quando viene raffreddata al di sotto di 0 gradi Celsius (32 gradi Fahrenheit). Il ghiaccio si scioglie a causa delle proprietà chimiche dell'acqua. Ci sono più legami idrogeno tra le molecole di ghiaccio che nell'acqua. Il ghiaccio inizia a sciogliersi quando la sua temperatura supera 0 gradi Celsius e i legami idrogeno tra le molecole d'acqua si rompono.
Struttura chimica del ghiaccio
Una molecola di ghiaccio o acqua è costituita da due atomi di idrogeno legati in modo covalente a un atomo di ossigeno. Gli atomi condividono gli elettroni, facendo sì che l'atomo di ossigeno porti una carica elettrica leggermente negativa, mentre gli atomi di idrogeno sono leggermente positivi, risultando in una molecola polare. A causa di questa polarità, le molecole d'acqua sono attratte l'una dall'altra e formano legami idrogeno tra le molecole.
Differenza tra acqua e ghiaccio
I legami idrogeno tra gli atomi di idrogeno e ossigeno sono più deboli dei legami covalenti e controllano le proprietà fisiche dell'acqua e del ghiaccio. Le molecole d'acqua sono legate più fortemente l'una all'altra nel ghiaccio che nell'acqua liquida, sebbene nel ghiaccio le molecole siano più ampiamente separate, facendo sì che il ghiaccio sia meno denso dell'acqua.
Fusione
Il ghiaccio si scioglie quando l'energia termica fa muovere più velocemente le molecole, rompendo i legami idrogeno tra le molecole per formare acqua liquida. Nel processo di fusione, le molecole d'acqua assorbono effettivamente energia. Ecco perché un cubetto di ghiaccio si scioglie più velocemente all'esterno e mantiene più a lungo la sua freddezza e solidità al centro: lo scioglimento è un processo di raffreddamento. Man mano che viene introdotto più calore, il ghiaccio continuerà a sciogliersi e se la temperatura supera il punto di ebollizione, circa 100 gradi Celsius (212 gradi Fahrenheit), più legami idrogeno tra le molecole d'acqua si romperanno completamente, creando acqua vapore.
Altri fattori
L'aggiunta di sostanze estranee, come sale o particelle chimiche, scioglie il ghiaccio più velocemente perché sconvolge l'equilibrio dei processi di fusione e congelamento. Più particelle estranee si trovano sulla sua superficie, meno molecole d'acqua il ghiaccio riesce a catturare, rallentando il processo di congelamento. Il sale viene utilizzato per sciogliere il ghiaccio sui marciapiedi e sulle strade perché è economico e accessibile, non perché è più efficace di altre sostanze.
