Kaj naredi kocko ledu?

Led je trdna oblika, ki jo ima tekoča voda, ko se ohladi pod 0 stopinj Celzija (32 stopinj Fahrenheita). Led se topi zaradi kemijskih lastnosti vode. Med molekulama ledu je več vodikovih vezi kot v vodi. Led se začne topiti, ko njegova temperatura preseže 0 stopinj Celzija in se vodikove vezi med molekulami vode pretrgajo.

Molekula ledu ali vode je sestavljena iz dveh atomov vodika, kovalentno vezanih na en atom kisika. Atomi si delijo elektrone, zaradi česar ima atom kisika nekoliko negativni električni naboj, medtem ko so vodikovi atomi rahlo pozitivni, kar povzroči polarno molekulo. Zaradi te polarnosti se molekule vode medsebojno privlačijo in tvorijo vodikove vezi med molekulami.

Vodikove vezi med atomi vodika in kisika so šibkejše od kovalentnih vezi in nadzorujejo fizikalne lastnosti vode in ledu. Molekule vode so medsebojno močneje povezane z vodikom v ledu kot v tekoči vodi, čeprav so v ledu molekule širše ločene, zaradi česar je led manj gost kot voda.

Led se topi, ko toplotna energija povzroči, da se molekule hitreje premikajo, pri čemer pretrgajo vodikove vezi med molekulami in tvorijo tekočo vodo. V procesu taljenja molekule vode dejansko absorbirajo energijo. Zato se ledena kocka zunaj hitreje topi in v središču dlje ohranja hlad in trdnost: taljenje je proces hlajenja. Z več toplote se led še naprej topi in če temperatura preseže vrelišče, približno 100 stopinj Celzija (212 stopinj Fahrenheita), se bo več vodikovih vezi med molekulami vode popolnoma pretrgalo in ustvarilo vodo hlapov.

Dodatek tujih snovi, kot so sol ali delci kemikalij, topi led hitreje, ker porušijo ravnotežje procesov taljenja in zamrzovanja. Več kot je tujih delcev na njegovi površini, manj molekul vode lahko zajame led, kar upočasni postopek zamrzovanja. Sol se uporablja za taljenje ledu na pločnikih in voziščih, ker je poceni in dostopna, ne pa zato, ker je učinkovitejša od drugih snovi.