Es común esparcir hielo en las carreteras para derretir el hielo invernal, pero en ausencia de hielo, también puedes usar azúcar. De hecho, puedes usar cualquier sustancia que se disuelva en el agua. El azúcar no funcionaría tan bien como la sal, y está el problema de que todas esas aguas pegajosas conviertan el estiércol de la carretera en chicloso. Pero dado que baja el punto de congelación del agua, el hielo se derretirá, siempre que la temperatura exterior no sea demasiado fría. La razón por la que esto ocurre es que cualquier soluto disuelto en el agua interfiere con la capacidad de las moléculas de agua para fusionarse en una forma sólida.
TL; DR (Demasiado larga; No leída)
El azúcar reduce el punto de congelación del agua uniéndose a las moléculas de agua y creando más espacio entre ellas. Esto les ayuda a superar las fuerzas electrostáticas que los unen en una estructura sólida. Lo mismo es cierto para cualquier sustancia que se disuelva en el agua.
De agua y hielo
Cuando el agua está en estado sólido de hielo, las moléculas se unen entre sí en una estructura cristalina de la cual ninguno de ellos tiene la energía para escapar. A medida que la temperatura aumenta, las moléculas obtienen energía vibratoria y libertad de movimiento. En un punto crítico, pueden liberarse de las fuerzas electrostáticas que los unen en una estructura cristalina y moverse más libremente en estado líquido. Conoces bien este punto crítico, ya que es el punto de fusión a 32 grados Fahrenheit (0 grados Celsius).
Cuando el agua está en estado líquido, y bajas la temperatura, las moléculas pierden energía y finalmente se fusionan en una estructura cristalina. A esta temperatura crítica, el punto de congelación, las moléculas no tienen suficiente energía para escapar de los enlaces electrostáticos que ejercen entre sí, por lo que se instalan en un estado "dormido" como un grupo de gatos que se acurrucan para escapar del frío invernal. De nuevo, son las fuerzas de atracción electrostáticas que ejercen entre sí lo que causa que esto suceda.
Agregue un poco de azúcar
Cualquier soluto que se disuelva en el agua reduce el punto de congelación por un tiempo bastante simple razón. Cuando una sustancia se disuelve, las moléculas de agua la rodean y se unen a ella electrostáticamente. El soluto proporciona espacio entre las moléculas de agua y disminuye la atracción que ejercen entre sí. Como resultado, necesitan menos energía para mantener su libertad de movimiento y permanecerán en el estado líquido a temperaturas más bajas.
Esto sucede si las partículas de soluto son iones individuales, como los iones de sodio y cloruro en sal. , o moléculas grandes y complejas tales como sacarosa (azúcar de mesa), que tiene la fórmula química C 12H 22O 11. Con 45 átomos por molécula, el azúcar no separa las moléculas de agua con la misma eficacia que los iones más pequeños y con mayor carga, por lo que el azúcar no reduce el punto de fusión tan efectivamente como la sal. Otra razón relacionada es que el efecto sobre el punto de congelación depende del volumen de soluto. Debido a que las moléculas de azúcar son mucho más grandes que los iones de sal, menos de ellas caben en una cantidad dada de agua. El azúcar realmente no derrite el hielo Es un poco inexacto decir que el azúcar derrite el hielo. Lo que realmente sucede es que reduce el punto de congelación, por lo que el agua puede permanecer en estado líquido a una temperatura más fría. Lo hace proporcionando espacio entre las moléculas de agua y reduciendo su atracción entre sí. Si arrojas azúcar sobre hielo a 30 grados Fahrenheit (-1.1 grados Celsius), el hielo se derretirá, pero si la temperatura disminuye, el agua eventualmente se congelará. El nuevo punto de congelación es más bajo que el del agua pura, pero más alto de lo que sería si arrojara sal al hielo.
