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É uma prática comum espalhar gelo nas estradas para derreter o gelo do inverno, mas, na ausência de gelo, você também pode usar açúcar. Na verdade, você pode usar qualquer substância que se dissolva na água. O açúcar não funcionaria tão bem quanto o sal, e há o problema de toda aquela água pegajosa transformando sujeira à beira da estrada em caramelo. Mas, como diminui o ponto de congelamento da água, o gelo derrete, desde que a temperatura externa não seja muito fria. A razão para isso acontecer é que qualquer soluto dissolvido na água interfere na capacidade das moléculas de água de se aglutinarem em uma forma sólida.
TL; DR (muito longo; Não li)
O açúcar diminui o ponto de congelamento da água ao se ligar às moléculas de água e criar mais espaço entre elas. Isso os ajuda a superar as forças eletrostáticas que os unem em uma estrutura sólida. O mesmo se aplica a qualquer substância que se dissolva na água.
De água e gelo
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Quando a água está no estado sólido de gelo, as moléculas se unem em uma estrutura cristalina da qual nenhuma delas tem energia para escapar. Conforme a temperatura sobe, as moléculas ganham energia vibracional e liberdade de movimento. Em um ponto crítico, eles podem se libertar das forças eletrostáticas que os prendem em uma estrutura cristalina e se moverem mais livremente no estado líquido. Você conhece bem esse ponto crítico, pois é o ponto de fusão a 0 graus Celsius (32 graus Fahrenheit).
Quando a água está no estado líquido e você baixa a temperatura, as moléculas perdem energia e, por fim, se aglutinam em uma estrutura cristalina. Nessa temperatura crítica, o ponto de congelamento, as moléculas não têm energia suficiente para escapar das ligações eletrostáticas eles se exercem uns sobre os outros, então eles se acomodam em um estado "dormente" como um grupo de gatos amontoados para escapar do inverno frio. Novamente, são as forças eletrostáticas de atração que exercem umas sobre as outras que fazem com que isso aconteça.
Adicione um pouco de açúcar
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Qualquer soluto que se dissolva na água diminui o ponto de congelamento por uma razão bastante simples. Quando uma substância se dissolve, as moléculas de água a envolvem e se ligam a ela eletrostaticamente. O soluto fornece espaço entre as moléculas de água e diminui a atração que elas exercem umas sobre as outras. Como resultado, eles precisam de menos energia para manter sua liberdade de movimento e permanecerão no estado líquido em temperaturas mais baixas.
Isso acontece se as partículas de soluto são íons individuais, como os íons de sódio e cloreto no sal, ou grandes moléculas complexas como a sacarose (açúcar de mesa), que tem a fórmula química C12H22O11. Com 45 átomos por molécula, o açúcar não separa as moléculas de água tão efetivamente quanto íons menores e com carga mais forte, razão pela qual o açúcar não reduz o ponto de fusão tão efetivamente quanto o sal. Outra razão relacionada é que o efeito no ponto de congelamento depende do volume do soluto. Como as moléculas de açúcar são muito maiores do que os íons de sal, menos delas cabem em uma determinada quantidade de água.
O açúcar não derrete realmente o gelo
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É um pouco impreciso dizer que o açúcar derrete o gelo. O que realmente acontece é que ele diminui o ponto de congelamento, de modo que a água pode permanecer no estado líquido em uma temperatura mais fria. Ele faz isso fornecendo espaço entre as moléculas de água e reduzindo sua atração entre si. Se você jogar açúcar no gelo a 30 graus Fahrenheit (-1,1 graus Celsius), o gelo derreterá, mas se a temperatura cair mais, a água acabará congelando. O novo ponto de congelamento é menor do que o da água pura, mas maior do que seria se você jogasse sal no gelo.