Buz, sıvı suyun 0 santigrat derecenin (32 derece Fahrenhayt) altına soğutulduğunda aldığı katı formdur. Buz, suyun kimyasal özelliklerinden dolayı erir. Buz molekülleri arasında sudakinden daha fazla hidrojen bağı vardır. Buz, sıcaklığı 0 santigrat dereceyi aştığında erimeye başlar ve su molekülleri arasındaki hidrojen bağları kopar.
Buzun Kimyasal Yapısı
Bir buz veya su molekülü, bir oksijen atomuna kovalent olarak bağlı iki hidrojen atomundan oluşur. Atomlar elektronları paylaşır, oksijen atomunun hafif negatif bir elektrik yükü taşımasına neden olurken, hidrojen atomları biraz pozitiftir ve polar bir molekül ile sonuçlanır. Bu polarite nedeniyle su molekülleri birbirini çeker ve moleküller arasında hidrojen bağları oluşturur.
Su ve Buz Arasındaki Fark
Hidrojen ve oksijen atomları arasındaki hidrojen bağları, kovalent bağlardan daha zayıftır ve su ve buzun fiziksel özelliklerini kontrol ederler. Su molekülleri, buzda sıvı suya göre daha güçlü bir şekilde hidrojen bağlıdır, ancak buzda moleküller daha geniş bir şekilde ayrılır ve bu da buzun sudan daha az yoğun olmasına neden olur.
Erime
Buz, ısı enerjisi moleküllerin daha hızlı hareket etmesine neden olarak erir ve moleküller arasındaki hidrojen bağlarını kırarak sıvı su oluşturur. Erime sürecinde, su molekülleri aslında enerjiyi emer. Bu nedenle, bir buz küpü dışarıda daha hızlı erir ve merkezde soğukluğunu ve katılığını daha uzun süre korur: eritme bir soğutma işlemidir. Daha fazla ısı verildikçe buz erimeye devam edecek ve sıcaklık kaynama noktasını aşarsa yaklaşık 100 Santigrat derece (212 Fahrenhayt derece), su molekülleri arasında daha fazla hidrojen bağı tamamen kopacak ve su oluşacaktır. buhar.
Diğer Faktörler
Tuz veya kimyasal partiküller gibi yabancı maddelerin eklenmesi, erime ve donma süreçlerinin dengesini bozdukları için buzu daha hızlı eritir. Yüzeyinde ne kadar fazla yabancı parçacık olursa, buz o kadar az su molekülünü yakalayabilir ve bu da donma sürecini yavaşlatır. Tuz, diğer maddelerden daha etkili olduğu için değil, ucuz ve erişilebilir olduğu için kaldırımlarda ve yollarda buzu eritmek için kullanılır.