É prática comum espalhar gelo nas estradas para derreter o gelo do inverno, mas na ausência de gelo, você também pode usar açúcar. De fato, você pode usar qualquer substância que se dissolva na água. O açúcar não funcionaria tão bem quanto o sal, e há a questão de toda aquela água pegajosa transformando a lama da estrada em taffy. Mas, como abaixa o ponto de congelamento da água, o gelo derrete, desde que a temperatura externa não esteja muito fria. A razão pela qual isso acontece é que qualquer soluto dissolvido na água interfere com a capacidade das moléculas de água de se aglutinarem em uma forma sólida.
TL; DR (Demasiado longo; não leu)
O açúcar reduz o ponto de congelamento da água, ligando-se às moléculas de água e criando mais espaço entre elas. Isso os ajuda a superar as forças eletrostáticas que os ligam a uma estrutura sólida. O mesmo vale para qualquer substância que se dissolva na água.
de água e gelo
Quando a água está no estado sólido de gelo, as moléculas se ligam uma à outra em uma estrutura cristalina da qual Nenhum deles tem energia para escapar. À medida que a temperatura aumenta, as moléculas ganham energia vibracional e liberdade de movimento. Em um ponto crítico, eles podem se libertar das forças eletrostáticas que os ligam a uma estrutura cristalina e se movimentam mais livremente no estado líquido. Você conhece bem esse ponto crítico, já que é o ponto de fusão a 0 graus Celsius. Quando a água está no estado líquido e você abaixa a temperatura, as moléculas perdem energia e eventualmente se aglutinam estrutura de cristal. Nessa temperatura crítica, o ponto de congelamento, as moléculas não têm energia suficiente para escapar das ligações eletrostáticas que exercem umas sobre as outras, então se acomodam num estado "adormecido" como um grupo de gatos se amontoando para escapar do frio do inverno. Mais uma vez, são as forças eletrostáticas de atração que exercem umas sobre as outras que fazem com que isso aconteça.
Adicione um pouco de açúcar
Qualquer soluto que se dissolve na água reduz o ponto de congelamento por um simples razão. Quando uma substância se dissolve, moléculas de água a cercam e se ligam a ela eletrostaticamente. O soluto fornece espaço entre as moléculas de água e diminui a atração que elas exercem umas sobre as outras. Como resultado, eles precisam de menos energia para manter sua liberdade de movimento e permanecerão no estado líquido em temperaturas mais baixas.
Isso acontece se as partículas de soluto são íons individuais, como os íons de sódio e cloreto no sal ou moléculas grandes e complexas, como a sacarose (açúcar de mesa), que possui a fórmula química C 12H 22O 11. Com 45 átomos por molécula, o açúcar não separa as moléculas de água tão efetivamente quanto os íons menores e mais fortemente carregados, razão pela qual o açúcar não diminui o ponto de fusão tão efetivamente quanto o sal. Outra razão relacionada é que o efeito no ponto de congelamento depende do volume de soluto. Porque as moléculas de açúcar são muito maiores do que os íons de sal, menos deles se encaixam em uma determinada quantidade de água. Açúcar não derrete realmente gelo É um pouco impreciso dizer que o açúcar Derrete gelo. O que realmente acontece é que diminui o ponto de congelamento, de modo que a água pode permanecer no estado líquido a uma temperatura mais baixa. Isso é feito fornecendo espaço entre as moléculas de água e reduzindo a atração umas pelas outras. Se você jogar açúcar no gelo a 30 graus centígrados (-1,1 graus Celsius), o gelo vai derreter, mas se a temperatura cair mais baixo, a água irá eventualmente congelar. O novo ponto de congelamento é menor que o da água pura, mas maior do que seria se você jogasse sal no gelo.
