Zawartość
Lód jest stałą formą, którą przyjmuje płynna woda, gdy jest schładzana poniżej 0 stopni Celsjusza (32 stopnie Fahrenheita). Lód topi się z powodu chemicznych właściwości wody. Jest więcej wiązań wodorowych między cząsteczkami lodu niż w wodzie. Lód zaczyna się topić, gdy jego temperatura przekroczy 0 stopni Celsjusza, a wiązania wodorowe między cząsteczkami wody pękają.
Struktura chemiczna lodu
Cząsteczka lodu lub wody składa się z dwóch atomów wodoru kowalencyjnie związanych z jednym atomem tlenu. Atomy dzielą elektrony, powodując, że atom tlenu przenosi nieznacznie ujemny ładunek elektryczny, podczas gdy atomy wodoru są lekko dodatnie, co powoduje powstanie cząsteczki polarnej. Z powodu tej polarności cząsteczki wody są przyciągane do siebie i tworzą wiązania wodorowe między cząsteczkami.
Różnica między wodą a lodem
Wiązania wodorowe między atomami wodoru i tlenu są słabsze niż wiązania kowalencyjne i kontrolują fizyczne właściwości wody i lodu. Cząsteczki wody są silniej związane ze sobą wodorem w lodzie niż w wodzie płynnej, chociaż w lodzie cząsteczki są szerzej oddzielone, co powoduje, że lód jest mniej gęsty niż woda.
Topienie
Fotolia.com "> ••• obraz kostki lodu autorstwa Sheldon Gardner z Fotolia.comLód topi się, gdy energia cieplna powoduje, że cząsteczki poruszają się szybciej, przerywając wiązania wodorowe między cząsteczkami, tworząc ciekłą wodę. W procesie topienia cząsteczki wody faktycznie absorbują energię. Właśnie dlatego kostka lodu topi się szybciej na zewnątrz i dłużej zachowuje chłód i solidność w środku: topienie jest procesem chłodzenia. Gdy więcej ciepła zostanie wprowadzone, lód będzie się nadal topił, a jeśli temperatura przekroczy temperaturę wrzenia, około 100 stopni Celsjusza (212 stopni Fahrenheita), więcej wiązań wodorowych między cząsteczkami wody całkowicie się rozpadnie, tworząc parę wodną.
Inne czynniki
Dodanie obcych substancji, takich jak sól lub cząsteczki chemikaliów, topi lód szybciej, ponieważ zaburza równowagę procesów topienia i zamrażania. Im więcej obcych cząstek na jego powierzchni, tym mniej cząsteczek wody może wychwycić lód, co spowalnia proces zamrażania. Sól służy do topienia lodu na chodnikach i drogach, ponieważ jest tania i dostępna, a nie dlatego, że jest bardziej skuteczna niż inne substancje.