Două tipuri de modificări, una chimică și una fizică, pot afecta punctul de îngheț al unei substanțe. Puteți reduce punctul de îngheț al unor lichide amestecând o a doua substanță solubilă în ele; așa sarea rutieră împiedică apa topită să nu se înghețe la temperaturi scăzute. Abordarea fizică, schimbând presiunea, poate reduce și punctul de îngheț al unui lichid; De asemenea, poate produce forme solide neobișnuite ale unei substanțe care nu este văzută la presiunea atmosferică normală.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Antigelul scade punctul de îngheț al apei, menținându-l lichid la temperaturi scăzute. Atât zahărul, cât și sarea vor face acest lucru, deși într-o măsură mai mică.
Când moleculele îngheață
Forțele electrice dintre molecule determină temperaturile la care o substanță îngheață și fierbe; cu cât forțele sunt mai puternice, cu atât este mai mare temperatura. Multe metale, de exemplu, sunt legate de forțe puternice; punctul de topire al fierului este de 1.535 grade Celsius (2.797 grade Fahrenheit). Forțele dintre moleculele de apă sunt considerabil mai slabe; apa îngheață la zero grade C (32 grade F). Amestecurile de solvenți și variațiile de presiune reduc forțele dintre molecule, scăzând punctul de îngheț al lichidelor.
Amestecându-l
Amestecând un lichid cu o altă substanță compatibilă, reduceți punctul de îngheț al lichidului. Substanțele trebuie să fie compatibile pentru a asigura amestecarea completă; uleiul și apa, de exemplu, se separă și nu vor schimba punctul de îngheț. Un amestec de sare de masă și apă are un punct de îngheț mai scăzut, la fel ca și un amestec apă-alcool. Chimiștii pot prezice diferența de temperatură a punctului de îngheț prin aplicarea unei formule care ia în considerare cantitățile de substanță implicate și o constantă asociată cu a doua substanță. De exemplu, dacă calculați pentru apă și clorură de sodiu și rezultatul este -2, aceasta înseamnă că punctul de îngheț al amestecului este cu 2 grade C (3,6 grade F) mai mic decât pentru apa pură.
Scoaterea presiunii
Schimbările de presiune pot ridica sau reduce punctul de îngheț al unei substanțe. În general, presiunile mai mici de 1 atmosferă scad temperatura la care o substanță îngheață, dar pentru apă, o presiune mai mare oferă un punct de îngheț mai mic. Forța dintr-o presiune se transformă în forțele moleculare deja în joc într-o substanță. Pentru apa la presiuni mici, vaporii se transformă direct în gheață fără a deveni lichid.
Gheață fierbinte uimitoare
Apa are mai multe faze solide, fiecare observată la diferite cantități de presiune. Gheața standard, pe care oamenii de știință o numesc „Gheața I”, există la presiunea atmosferică și are o structură cristalină hexagonală caracteristică. La temperaturi sub minus 80 de grade C (minus 112 grade F), se pot forma cristale de gheață cubice din vapori la o atmosferă de presiune. La presiuni ridicate, se formează tipuri exotice de gheață; oamenii de știință îi identifică ca Ice II la Ice XV. Aceste forme de gheață pot rămâne solide la temperaturi care depășesc 100 de grade C (212 grade F) - punctul de fierbere al apei la 1 atmosferă de presiune.