Il ghiaccio si scioglie più velocemente in acqua o soda?

Il ghiaccio si scioglie più velocemente nell'acqua che nella soda. Questo perché la soda contiene sodio (sale) e l'aggiunta di sodio fa sciogliere il ghiaccio più lentamente rispetto all'acqua normale. Affinché il ghiaccio si sciolga, i legami chimici che uniscono le molecole d'acqua devono essere rotti e la rottura dei legami richiede sempre energia. L'aggiunta di sodio a una soluzione significa che ci vuole più energia per rompere i legami di quanta ne impieghi nell'acqua normale, che rallenta la fusione.

L'acqua è una sostanza fondamentale per la vita come la conosciamo, e in parte le sue proprietà uniche possono essere attribuite a il tipo di legame chimico che si forma tra gli atomi nelle molecole d'acqua e tra le molecole d'acqua stesse. Gli atomi di ossigeno e idrogeno nelle molecole d'acqua sono uniti da legami idrogeno, che sono legami deboli che si rompono e si formano continuamente mentre le molecole si muovono.

Le molecole d'acqua hanno molta mobilità a causa dei deboli legami idrogeno che le uniscono. Questo è il motivo per cui l'acqua è liquida a temperature superiori a 32 gradi F (e inferiori a 212 gradi F, dove diventa vapore). Più calda è la temperatura, più velocemente si muovono gli atomi nelle molecole. Quando la temperatura scende a 32 gradi F, gli atomi si muovono più lentamente fino a quando alla fine si "congelano" e si cristallizzano mentre l'acqua si trasforma in ghiaccio.

Il punto di fusione è il punto in cui il ghiaccio cambia fase da solido a liquido. Il punto di fusione dell'acqua normale è di 32 gradi F, ma il sodio nella soda significa che deve essere significativamente più freddo di 32 gradi F prima che il ghiaccio si sciolga nella soda. Questo perché il sodio abbassa il punto di fusione del ghiaccio, il che significa che la soluzione deve essere più fredda prima che il ghiaccio si sciolga.

Il sodio nella soda abbassa il punto di fusione e fa sciogliere il ghiaccio più lentamente di quanto farebbe nell'acqua normale perché con l'aggiunta di sale (o qualsiasi sostanza), ci sono meno molecole di acqua libera disponibili per formare legami e "congelare" nel ghiaccio quando la temperatura gocce. Il calore deve essere rimosso dalla soluzione per rompere i legami e sciogliere il ghiaccio, il che abbassa la temperatura dell'intera soluzione e il punto di fusione del ghiaccio nella soda.

Le persone che vivono in climi freddi possono trovare contro-intuitivo il fatto che il sale abbassi il punto di fusione del ghiaccio, poiché le strade salate sono la norma nelle aree innevate. Ma in condizioni di neve, il sale mantiene le strade libere dal ghiaccio. Come discusso qui, l'aggiunta di sale abbassa la temperatura alla quale l'acqua si congelerà. Pertanto, in presenza di scioglimento del sale, la neve rimarrà liquida a basse temperature invece di trasformarsi in ghiaccio e rendere le strade scivolose.