O gelo é a forma sólida que a água líquida assume quando é resfriada abaixo de 0 graus Celsius (32 graus Fahrenheit). O gelo derrete devido às propriedades químicas da água. Existem mais ligações de hidrogênio entre as moléculas de gelo do que na água. O gelo começa a derreter quando sua temperatura ultrapassa 0 graus Celsius e as ligações de hidrogênio entre as moléculas de água se rompem.
Estrutura Química do Gelo
Uma molécula de gelo ou água consiste em dois átomos de hidrogênio ligados covalentemente a um átomo de oxigênio. Os átomos compartilham elétrons, fazendo com que o átomo de oxigênio carregue uma carga elétrica ligeiramente negativa, enquanto os átomos de hidrogênio são ligeiramente positivos, resultando em uma molécula polar. Por causa dessa polaridade, as moléculas de água são atraídas umas pelas outras e formam ligações de hidrogênio entre as moléculas.
Diferença entre água e gelo
As ligações de hidrogênio entre os átomos de hidrogênio e oxigênio são mais fracas do que as ligações covalentes e controlam as propriedades físicas da água e do gelo. As moléculas de água têm ligações de hidrogênio mais fortemente ligadas umas às outras no gelo do que na água líquida, embora no gelo as moléculas sejam mais amplamente separadas, fazendo com que o gelo seja menos denso do que a água.
Derretendo
O gelo derrete quando a energia do calor faz com que as moléculas se movam mais rapidamente, quebrando as ligações de hidrogênio entre as moléculas para formar água líquida. No processo de fusão, as moléculas de água absorvem energia. É por isso que um cubo de gelo derrete mais rapidamente por fora e retém sua frieza e solidez por mais tempo no centro: derreter é um processo de resfriamento. À medida que mais calor é introduzido, o gelo continuará a derreter e, se a temperatura ultrapassar o ponto de ebulição, cerca de 100 graus Celsius (212 graus Fahrenheit), mais ligações de hidrogênio entre as moléculas de água se quebrarão completamente, criando água vapor.
Outros fatores
A adição de substâncias estranhas, como sal ou partículas químicas, derrete o gelo mais rápido porque perturba o equilíbrio dos processos de derretimento e congelamento. Quanto mais partículas estranhas em sua superfície, menos moléculas de água o gelo pode capturar, retardando o processo de congelamento. O sal é usado para derreter gelo em calçadas e estradas porque é barato e acessível, não porque seja mais eficaz do que outras substâncias.