Какво прави топенето на кубче лед?

Съдържание

• Химическа структура на леда
• Разлика между вода и лед
• топене
• Други фактори

Ледът е твърдата форма, която течната вода приема, когато се охлади под 0 градуса по Целзий (32 градуса по Фаренхайт). Ледът се топи поради химичните свойства на водата. Между молекулите на леда има повече водородни връзки, отколкото във вода. Ледът започва да се топи, когато температурата му надвишава 0 градуса по Целзий и водородните връзки между водните молекули се разкъсват.

Химическа структура на леда

Молекула лед или вода се състои от два водородни атома, ковалентно свързани към един кислороден атом. Атомите споделят електрони, причинявайки кислородния атом да носи леко отрицателен електрически заряд, докато водородните атоми са леко положителни, което води до полярна молекула. Поради тази полярност, водните молекули се привличат една към друга и образуват водородни връзки между молекулите.

Разлика между вода и лед

Водородните връзки между водородните и кислородните атоми са по-слаби от ковалентните връзки и те контролират физическите свойства на водата и леда. Водните молекули са свързани с водород по-силно един към друг в лед, отколкото в течна вода, въпреки че в леда молекулите са по-широко разделени, което води до лед по-малко плътен от водата.

топене

Fotolia.com "> ••• Изображение с кубче лед от Sheldon gardner от Fotolia.com

Ледът се топи, когато топлинната енергия кара молекулите да се движат по-бързо, прекъсвайки водородните връзки между молекулите, за да образуват течна вода. В процеса на топене водните молекули всъщност абсорбират енергия. Ето защо леден куб се стопява по-бързо отвън и запазва студеността и твърдостта си по-дълго в центъра: топенето е процес на охлаждане. С въвеждането на повече топлина ледът ще продължи да се топи и ако температурата надвиши температурата на кипене, около 100 градуса по Целзий (212 градуса по Фаренхайт), повече водородни връзки между водни молекули ще се разрушат напълно, създавайки водна пара.

Други фактори

Добавянето на чужди вещества, като сол или химически частици, стопява леда по-бързо, защото нарушава равновесието на процесите на топене и замръзване. Колкото повече чужди частици на повърхността му, толкова по-малко водни молекули ледът може да улавя, забавяйки процеса на замразяване. Солта се използва за топене на лед по тротоари и пътни пътища, защото е евтина и достъпна, а не защото е по-ефективна от другите вещества.