Quando a água dentro de um refrigerante se transforma em gelo dentro do freezer, ele se expande e empurra o dióxido de carbono para fora, causando uma explosão. Todo mundo tem uma história sobre um refrigerante congelado explodindo. Se eles fizeram uma bagunça no freezer tentando esfriar um pacote de seis latas antes de uma festa ou deixaram uma garrafa de dois litros no carro durante a noite durante um inverno gelado e voltaram a um desastre pegajoso, a questão sempre vem: como isso acontece, e por que o recipiente de refrigerante parece tão estranho depois?

TL; DR (muito longo; não leu)

Soda explode quando congelado devido à mistura de moléculas de água e carbonatação. O refrigerante é principalmente água e está cheio de dióxido de carbono dissolvido que o torna gasoso. A água se expande quando se congela e o processo empurra o CO2 no refrigerante para fora. A combinação de gás pressurizado tentando escapar e o gelo preenchendo um espaço pequeno demais para ele é demais para o contêiner, e a tensão faz a lata de refrigerante ou garrafa explodir.

Refrigerante Conteúdo

Soda é quase totalmente água, temperada com um xarope doce e feita com gás, adicionando grandes quantidades de gás CO2 em um processo chamado carbonatação. As moléculas de CO2 naturalmente tentam deixar o líquido subindo pela superfície para escapar como um gás: é por isso que o refrigerante sobe quando você o abre. Se muito do CO2 escapa do líquido, a bebida se torna plana, então o CO2 extra é adicionado ao ar no topo de uma lata ou garrafa durante a fabricação para limitar a quantidade de gás que sai. O comportamento das moléculas de água e dióxido de carbono em um recipiente vedado é o que faz com que a soda exploda quando congelada.

Moléculas no resfriado

Porque a temperatura afeta o movimento das moléculas e o movimento das moléculas afeta o volume de uma substância, a maioria das substâncias se contraem quando esfriam e congelam e se expandem quando se aquecem e se transformam em líquido ou gás. As moléculas de CO2 no refrigerante, por exemplo, movem-se menos à medida que esfriam, ocupando menos espaço no recipiente. Mas a água funciona de forma diferente.

Exceções Geladas

As propriedades da água são incomuns. Suas moléculas se expandem em temperaturas de congelamento, em vez de encolher: os átomos de hidrogênio nas moléculas de água são atraídos pelos átomos de oxigênio nas moléculas de água próximas, formando uma estrutura rígida à medida que a água forma cristais de gelo. A estrutura rígida ocupa mais espaço do que aquelas mesmas moléculas faziam como um líquido, fazendo com que o gelo no recipiente de refrigerante se expandisse e expulsasse o CO2 dentro dele no processo.