Вода се смрзава на 32 степена Фахренхеита (0 степени Целзијуса), али када се дода растворљена супстанца попут шећера, тачка смрзавања се мења. Молекули шећера спречавају воду да ствара водоничне везе потребне за чврстину, а вода мора постати још хладнија пре него што достигне тачку смрзавања.
Тачка мржњења
Температура на којој се течност претвара у чврсту супстанцу позната је као тачка ледишта. У теорији, тачка топљења чврсте супстанце треба да буде иста као тачка ледишта течности. На пример, на 32 степена Фахренхеита (0 степени Целзијуса) постоји равнотежа између смрзавања воде и топљења леда. Молекули леда се топе, а молекули воде се истовремено лепе и леде. Вода у овом тренутку делује залеђено.
Молекули воде
Молекул воде састоји се од једног атома кисеоника и два атома водоника. Температура мери колико енергије ствара покретање молекула. Када су молекули воде хладни, немају пуно енергије, па се не крећу много. Уместо тога, они се крећу заједно и формирају водоничне везе да би створили чврсту структуру која се назива лед.
Додавање шећера у воду
Када у воду додате шећер, вода (растварач) постаје раствор (растворена супстанца растворена у растварачу). Додавање шећера нарушава течно стање јер се молекули шећера бесциљно крећу, чинећи молекуле течне воде мање организованим. Молекули шећера се не спакују заједно са молекулима воде, па када молекули воде почну да се смрзавају, молекули шећера остају у течној води. Када молекули воде стварају лед, молекули шећера имају мању запремину течности у којој се могу кретати.
Депресија тачке смрзавања
Честице шећера се могу растворити само у течном растварачу и неће се растворити када је растварач у чврстом стању. Због тога додавање шећера у воду смањује хемијски потенцијал раствора, што такође смањује његову тачку смрзавања. Другим речима, раствор шећера растворен у води мора се охладити на нижу температуру од чистог растварача да би дошло до смрзавања. Када се тачка смрзавања течности смањи присуством адитива, долази до депресије тачке смрзавања. Тачно тачка смрзавања одређује се количином растворених честица растворених у растварачу. Што је више растворјених честица у води, већа је депресија тачке смрзавања раствора.