IJs smelt sneller in water dan in frisdrank. Dit komt omdat frisdrank natrium (zout) bevat en door natrium toe te voegen smelt ijs langzamer dan in gewoon water. Om ijs te laten smelten, moeten de chemische bindingen die watermoleculen verbinden worden verbroken, en het verbreken van bindingen vereist altijd energie. Het toevoegen van natrium aan een oplossing betekent dat het meer energie kost om bindingen te verbreken dan in gewoon water, dat het smelten vertraagt.
Waterstofbruggen
Water is een essentiële stof voor het leven zoals we dat kennen, en voor een deel kunnen de unieke eigenschappen ervan worden toegeschreven aan: het soort chemische binding dat zich vormt tussen atomen in watermoleculen en tussen watermoleculen onderling. De zuurstof- en waterstofatomen in watermoleculen zijn verbonden door waterstofbruggen, dit zijn zwakke bindingen die voortdurend breken en vormen terwijl de moleculen bewegen.
Betekenis
Watermoleculen hebben veel mobiliteit vanwege de zwakke waterstofbruggen die ze verbinden. Dit is de reden waarom water vloeibaar is bij temperaturen boven 32 graden F (en onder 212 graden F, waar het stoom wordt). Hoe warmer de temperatuur is, hoe sneller de atomen in de moleculen bewegen. Naarmate de temperatuur daalt tot 32 graden F, bewegen de atomen langzamer totdat ze uiteindelijk "bevriezen" en kristalliseren terwijl water in ijs verandert.
Smeltpunt
Het smeltpunt is het punt waarop ijs van fase verandert van vast naar vloeibaar. Het smeltpunt van gewoon water is 32 graden F, maar het natrium in frisdrank betekent dat het aanzienlijk kouder moet zijn dan 32 graden F voordat het ijs in frisdrank smelt. Dit komt omdat natrium het smeltpunt van ijs verlaagt, wat betekent dat de oplossing kouder moet zijn voordat het ijs smelt.
Het effect van natrium
Het natrium in soda verlaagt het smeltpunt en zorgt ervoor dat het ijs langzamer smelt dan in gewoon water, omdat met de toevoeging van zout (of welke stof dan ook), zijn er minder vrije watermoleculen beschikbaar om bindingen aan elkaar te vormen en in ijs te "bevriezen" als de temperatuur druppels. Warmte moet uit de oplossing worden verwijderd om bindingen te verbreken en ijs te smelten, wat de temperatuur van de hele oplossing en het smeltpunt van ijs in soda verlaagt.
Overwegingen
Mensen die in koude klimaten leven, kunnen het feit dat zout het smeltpunt van ijs verlaagt, contra-intuïtief vinden, aangezien gezouten wegen de norm zijn in besneeuwde gebieden. Maar bij sneeuw houdt zout de wegen ijsvrij. Zoals hier besproken, verlaagt de toevoeging van zout de temperatuur waarbij water zal bevriezen. In de aanwezigheid van zout blijft smeltende sneeuw dus vloeibaar bij lage temperaturen in plaats van in ijs te veranderen en de wegen glad te maken.