Por Claire Gillespie, actualizado el 24 de marzo de 2022
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La temperatura a la que un líquido se convierte en sólido se llama punto de congelación. Para agua pura, esto es 32°F (0°C). A esta temperatura, las moléculas de agua y las moléculas de hielo están en equilibrio dinámico:el agua se congela mientras el hielo se derrite al mismo ritmo.
Una molécula de agua está compuesta por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno. Cuando la temperatura baja, la energía cinética de estas moléculas disminuye, lo que les permite formar enlaces de hidrógeno que crean una red cristalina conocida como hielo.
Cuando el azúcar (sacarosa) se disuelve en agua, las moléculas de azúcar se dispersan por todo el disolvente. Interfieren con la capacidad de las moléculas de agua para alinearse en la estructura regular de enlaces de hidrógeno necesaria para la formación del hielo. Las moléculas de azúcar ocupan espacio que de otro modo estaría disponible para el agua, "abarrotando" efectivamente la solución.
Debido a que las partículas de azúcar permanecen en la fase líquida, reducen el potencial químico de la solución. Este fenómeno, conocido como depresión del punto de congelación, significa que la mezcla debe enfriarse por debajo de 32 °F (0 °C) antes de que se pueda formar hielo. El alcance de la depresión depende de la concentración de azúcar:una mayor cantidad de azúcar disuelto provoca una mayor caída de la temperatura de congelación.
En la práctica, esta es la razón por la que las bebidas y postres azucarados permanecen líquidos a temperaturas que congelarían el agua corriente. El principio se aplica ampliamente en la conservación de alimentos y en la creación de bases para helados que mantienen una textura deseable.
