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El hielo es la forma sólida que toma el agua líquida cuando se enfría por debajo de 0 grados Celsius (32 grados Fahrenheit). El hielo se derrite debido a las propiedades químicas del agua. Hay más enlaces de hidrógeno entre las moléculas de hielo que en el agua. El hielo comienza a derretirse cuando su temperatura supera los 0 grados centígrados y los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua se rompen.
Estructura quimica del hielo
Una molécula de hielo o agua consiste en dos átomos de hidrógeno unidos covalentemente a un átomo de oxígeno. Los átomos comparten electrones, lo que hace que el átomo de oxígeno lleve una carga eléctrica ligeramente negativa, mientras que los átomos de hidrógeno son ligeramente positivos, lo que resulta en una molécula polar. Debido a esta polaridad, las moléculas de agua se atraen entre sí y forman enlaces de hidrógeno entre las moléculas.
Diferencia entre agua y hielo
Los enlaces de hidrógeno entre los átomos de hidrógeno y oxígeno son más débiles que los enlaces covalentes, y controlan las propiedades físicas del agua y el hielo. Las moléculas de agua están unidas por hidrógeno más fuertemente entre sí en hielo que en agua líquida, aunque en hielo las moléculas están más separadas, lo que hace que el hielo sea menos denso que el agua.
Derritiendo
Fotolia.com "> ••• imagen del cubo de hielo por Sheldon Gardner de Fotolia.comEl hielo se derrite cuando la energía térmica hace que las moléculas se muevan más rápido, rompiendo los enlaces de hidrógeno entre las moléculas para formar agua líquida. En el proceso de fusión, las moléculas de agua realmente absorben energía. Esta es la razón por la cual un cubo de hielo se derrite más rápidamente en el exterior y conserva su frialdad y solidez por más tiempo en el centro: la fusión es un proceso de enfriamiento. A medida que se introduce más calor, el hielo continuará derritiéndose, y si la temperatura excede el punto de ebullición, aproximadamente 100 grados Celsius (212 grados Fahrenheit), más enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua se romperán por completo, creando vapor de agua.
Otros factores
La adición de sustancias extrañas, como la sal o partículas químicas, derrite el hielo más rápido porque alteran el equilibrio de los procesos de fusión y congelación. Cuantas más partículas extrañas en su superficie, menos moléculas de agua puede capturar el hielo, lo que ralentiza el proceso de congelación. La sal se usa para derretir el hielo en las aceras y carreteras porque es barata y accesible, no porque sea más efectiva que otras sustancias.