Novo modelo esclarece por que a água congela em diversas temperaturas

A água é uma das moléculas mais importantes da Terra. É essencial para a vida e também é usado em uma ampla variedade de aplicações industriais e comerciais. No entanto, uma coisa que torna a água única é o seu comportamento de congelamento. Ao contrário da maioria das outras substâncias, a água não congela a uma única temperatura. Em vez disso, congela em uma faixa de temperaturas, de 0 graus Celsius (32 graus Fahrenheit) a -200 graus Celsius (-328 graus Fahrenheit).

Esse comportamento incomum se deve ao fato das moléculas de água serem capazes de formar ligações de hidrogênio entre si. Essas ligações de hidrogênio são fracas, mas são fortes o suficiente para manter as moléculas de água unidas no estado líquido em temperaturas acima de 0 graus Celsius. No entanto, à medida que a temperatura cai, as ligações de hidrogénio entre as moléculas de água tornam-se mais fortes e as moléculas de água começam a formar uma estrutura cristalina. Essa estrutura cristalina é o que chamamos de gelo.

A temperatura na qual a água congela depende de vários fatores, incluindo a pressão, a presença de impurezas e o tamanho das gotas de água. Sob pressão atmosférica normal, a água pura congela a 0 graus Celsius. No entanto, se a pressão aumentar, o ponto de congelamento da água diminui. É por isso que a água ferve a uma temperatura mais elevada ao nível do mar do que em altitudes mais elevadas.

A presença de impurezas também pode diminuir o ponto de congelamento da água. É por isso que a água salgada congela a uma temperatura mais baixa do que a água pura. Os íons de sal interferem na formação de ligações de hidrogênio entre as moléculas de água, o que torna mais difícil o congelamento da água.

O tamanho das gotas de água também pode afetar o ponto de congelamento. Pequenas gotas de água congelam a uma temperatura mais baixa do que grandes gotas de água. Isso ocorre porque a área superficial de uma pequena gota de água é maior em relação ao seu volume, o que significa que há mais moléculas de água na superfície que podem formar ligações de hidrogênio entre si.

O comportamento de congelamento da água é importante por uma série de razões. Afeta a forma como a água se comporta no meio ambiente e também é importante para a compreensão de uma variedade de processos industriais e comerciais. Ao compreender os fatores que afetam o ponto de congelamento da água, podemos compreender melhor o comportamento desta importante molécula.