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La glace fond plus vite dans l'eau que dans le soda. En effet, la soude contient du sodium (sel) et l'ajout de sodium fait fondre la glace plus lentement que dans de l'eau ordinaire. Pour que la glace fonde, les liaisons chimiques qui unissent les molécules d’eau doivent être brisées, et la rupture des liaisons nécessite toujours de l’énergie. L'ajout de sodium à une solution signifie qu'il faut plus d'énergie pour rompre les liens que pour de l'eau ordinaire, ce qui ralentit la fonte.
Liaisons d'hydrogène
L'eau est une substance essentielle à la vie telle que nous la connaissons, et ses propriétés uniques peuvent en partie être attribuées au type de liaison chimique qui se forme entre les atomes des molécules d'eau et entre les molécules d'eau elles-mêmes. Les atomes d'oxygène et d'hydrogène dans les molécules d'eau sont reliés par des liaisons hydrogène, qui sont des liaisons faibles qui se cassent et se forment continuellement à mesure que les molécules se déplacent.
Importance
Les molécules d'eau ont beaucoup de mobilité en raison des faibles liaisons hydrogène qui les unissent. C'est pourquoi l'eau est liquide à des températures supérieures à 32 ° F (et inférieures à 212 ° F, où elle devient de la vapeur). Plus la température est chaude, plus les atomes dans les molécules se déplacent rapidement. Lorsque la température chute à 32 ° F, les atomes se déplacent plus lentement jusqu'à ce qu'ils finissent par «geler» et se cristallisent lorsque l'eau se transforme en glace.
Point de fusion
Le point de fusion est le point où la glace passe d'une phase solide à une phase liquide. Le point de fusion de l'eau ordinaire est de 32 ° F, mais le sodium dans la soude signifie qu'il doit être nettement plus froid que 32 ° F avant que la glace ne fonde dans la soude. En effet, le sodium abaisse le point de fusion de la glace, ce qui signifie que la solution doit être plus froide avant la fonte des glaces.
Effet Sodium
Le sodium dans la soude abaisse le point de fusion et fait fondre la glace plus lentement qu’elle ne le ferait dans de l’eau ordinaire, car avec l’ajout de sel (ou de toute autre substance), il y a moins de molécules d’eau libre disponibles pour former des liaisons et se «figer» dans glace lorsque la température baisse. La chaleur doit être retirée de la solution pour rompre les liaisons et faire fondre la glace, ce qui abaisse la température de la solution entière et le point de fusion de la glace dans la soude.
Considérations
Les personnes vivant dans des climats froids trouveront peut-être que le sel abaisse le point de fusion de la glace de manière contre-intuitive, car les routes salées sont la norme dans les régions enneigées. Mais dans la neige, le sel empêche les routes de déglacer. Comme discuté ici, l'ajout de sel abaisse la température à laquelle l'eau gèlera. Ainsi, en présence de fonte de sel, la neige restera liquide à basses températures au lieu de se transformer en glace et de rendre les routes glissantes.