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La glace est la forme solide que prend l'eau liquide lorsqu'elle est refroidie à une température inférieure à 0 degré Celsius (32 degrés Fahrenheit). La glace fond en raison des propriétés chimiques de l'eau. Il y a plus de liaisons hydrogène entre les molécules de glace que dans l'eau. La glace commence à fondre lorsque sa température dépasse 0 degré Celsius et les liaisons hydrogène entre les molécules d'eau se brisent.
Structure chimique de la glace
Une molécule de glace ou d’eau est constituée de deux atomes d’hydrogène liés de manière covalente à un atome d’oxygène. Les atomes partagent des électrons, ce qui amène l'atome d'oxygène à porter une charge électrique légèrement négative, tandis que les atomes d'hydrogène sont légèrement positifs, ce qui donne une molécule polaire. A cause de cette polarité, les molécules d'eau sont attirées les unes sur les autres et forment des liaisons hydrogène entre les molécules.
Différence entre l'eau et la glace
Les liaisons hydrogène entre les atomes d'hydrogène et d'oxygène sont plus faibles que les liaisons covalentes et contrôlent les propriétés physiques de l'eau et de la glace. Les molécules d'eau sont liées plus étroitement par l'hydrogène dans la glace que dans l'eau liquide, bien que dans la glace, les molécules soient plus largement séparées, ce qui rend la glace moins dense que l'eau.
Fusion
Fotolia.com "> ••• image de cube de glace par sheldon gardner de Fotolia.comLa glace fond lorsque l’énergie thermique accélère la circulation des molécules, brisant ainsi les liaisons hydrogène entre les molécules pour former de l’eau liquide. Dans le processus de fusion, les molécules d'eau absorbent réellement de l'énergie. C'est pourquoi un glaçon fond plus rapidement à l'extérieur et conserve plus longtemps sa froideur et sa solidité au centre: la fusion est un processus de refroidissement. Au fur et à mesure que de la chaleur est introduite, la glace continue à fondre et si la température dépasse le point d'ébullition, environ 100 degrés Celsius (212 degrés Fahrenheit), davantage de liaisons hydrogène entre les molécules d'eau se briseront complètement, créant de la vapeur d'eau.
Autres facteurs
L'ajout de substances étrangères, telles que des particules de sel ou de produits chimiques, fait fondre la glace plus rapidement, car elles perturbent l'équilibre des processus de fusion et de congélation. Plus il y a de particules étrangères à la surface, moins la glace peut capter de molécules d’eau, ce qui ralentit le processus de congélation. Le sel sert à faire fondre la glace sur les trottoirs et les chaussées, car elle est peu coûteuse et accessible, et non parce qu'elle est plus efficace que d'autres substances.