Por Claire Gillespie, atualizado em 24 de março de 2022

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Ponto de congelamento

A temperatura na qual um líquido se transforma em sólido é chamada de ponto de congelamento. Para água pura, isso é 32°F (0°C). A esta temperatura, as moléculas de água e as moléculas de gelo estão em equilíbrio dinâmico – a água congela enquanto o gelo derrete na mesma taxa.

Moléculas de Água

Uma molécula de água é composta por um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio. Quando a temperatura cai, a energia cinética dessas moléculas diminui, permitindo-lhes formar ligações de hidrogênio que criam uma rede cristalina conhecida como gelo.

Adicionar açúcar à água

Quando o açúcar (sacarose) se dissolve na água, as moléculas de açúcar ficam dispersas por todo o solvente. Eles interferem na capacidade das moléculas de água de se alinharem na estrutura regular de ligações de hidrogênio necessária para a formação de gelo. As moléculas de açúcar ocupam espaço que de outra forma estaria disponível para a água, efetivamente “aglomerando” a solução.

Depressão do ponto de congelamento

Como as partículas de açúcar permanecem na fase líquida, elas diminuem o potencial químico da solução. Este fenômeno, conhecido como depressão do ponto de congelamento, significa que a mistura deve ser resfriada abaixo de 32°F (0°C) antes que o gelo possa se formar. A extensão da depressão depende da concentração de açúcar:uma maior quantidade de açúcar dissolvido leva a uma maior queda na temperatura de congelamento.

Na prática, é por isso que as bebidas e sobremesas açucaradas permanecem líquidas a temperaturas que congelariam a água pura. O princípio é amplamente aplicado na conservação de alimentos e na criação de bases de sorvete que mantêm uma textura desejável.