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El hielo se derrite más rápido en el agua que en los refrescos. Esto se debe a que el refresco contiene sodio (sal) y al agregar sodio, el hielo se derrite más lentamente de lo que lo hará en agua corriente. Para que el hielo se derrita, los enlaces químicos que unen las moléculas de agua deben romperse, y romper enlaces siempre requiere energía. Agregar sodio a una solución significa que se necesita más energía para romper los enlaces que en agua simple, lo que ralentiza la fusión.
Enlaces de hidrógeno
El agua es una sustancia crítica para la vida tal como la conocemos, y en parte sus propiedades únicas se pueden atribuir al tipo de enlace químico que se forma entre los átomos en las moléculas de agua y entre las propias moléculas de agua. Los átomos de oxígeno e hidrógeno en las moléculas de agua están unidos por enlaces de hidrógeno, que son enlaces débiles que se rompen y forman continuamente a medida que las moléculas se mueven.
Significado
Las moléculas de agua tienen mucha movilidad debido a los débiles enlaces de hidrógeno que las unen. Es por eso que el agua es líquida a temperaturas superiores a 32 grados F (y por debajo de 212 grados F, donde se convierte en vapor). Cuanto más cálida es la temperatura, más rápido se mueven los átomos en las moléculas. A medida que la temperatura baja a 32 grados F, los átomos se mueven más lentamente hasta que finalmente se "congelan" y cristalizan cuando el agua se convierte en hielo.
Punto de fusion
El punto de fusión es el punto en el que el hielo cambia la fase de un sólido a un líquido. El punto de fusión del agua es de 32 grados F, pero el sodio en los refrescos significa que debe ser significativamente más frío que 32 grados F antes de que el hielo se derrita en los refrescos. Esto se debe a que el sodio reduce el punto de fusión del hielo, lo que significa que la solución debe ser más fría antes de que el hielo se derrita.
Efecto de sodio
El sodio en los refrescos disminuye el punto de fusión y hace que el hielo se derrita más lentamente de lo que lo haría en agua corriente porque con la adición de sal (o cualquier sustancia), hay menos moléculas de agua libre disponibles para formar enlaces y "congelarse" en hielo a medida que baja la temperatura. Se debe eliminar el calor de la solución para romper los enlaces y derretir el hielo, lo que disminuye la temperatura de toda la solución y el punto de fusión del hielo en los refrescos.
Consideraciones
Las personas que viven en climas fríos pueden encontrar el hecho de que la sal reduce el punto de fusión del hielo contradictorio, ya que las carreteras con sal son la norma en las zonas nevadas. Pero en condiciones de nieve, la sal mantiene las carreteras libres de hielo. Como se discutió aquí, la adición de sal disminuye la temperatura a la cual el agua se congelará. Por lo tanto, en presencia de sal, la nieve derretida permanecerá líquida a bajas temperaturas en lugar de convertirse en hielo y hacer que las carreteras estén resbaladizas.