La glace fond plus rapidement dans l'eau que dans le soda. C'est parce que la soude contient du sodium (sel) et que l'ajout de sodium fait fondre la glace plus lentement que dans l'eau ordinaire. Pour que la glace fondre, les liaisons chimiques qui relient les molécules d'eau doivent être rompues, et la rupture des liaisons nécessite toujours de l'énergie. Ajouter du sodium à une solution signifie qu'il faut plus d'énergie pour rompre les liaisons que dans l'eau ordinaire, qui ralentit la fusion.
Les liaisons hydrogène
L'eau est une substance essentielle pour la vie telle que nous la connaissons et, en partie, ses propriétés uniques peuvent être attribuées au type de liaison chimique qui se forme entre les atomes dans les 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 lorsque les molécules se déplacent.
Signification
Les molécules d'eau ont beaucoup de mobilité aux liaisons hydrogène faibles qui les rejoignent. C'est pourquoi l'eau est liquide à des températures supérieures à 32 degrés F (et en dessous de 212 degrés F, où elle devient de la vapeur). Plus la température est chaude, plus les atomes dans les molécules bougent rapidement. Lorsque la température descend à 32 degrés F, les atomes se déplacent plus lentement jusqu'à ce qu'ils finissent par «geler» et cristallisent lorsque l'eau se transforme en glace.
Point de fusion
Le point de fusion est le point auquel la glace change de phase d'un solide à un liquide. Le point de fusion de l'eau ordinaire est de 32 degrés F, mais le sodium dans la soude signifie qu'il doit être significativement plus froid que 32 degrés F avant que la glace fondra dans le soda. C'est parce que le sodium abaisse le point de fusion de la glace, ce qui signifie que la solution doit être plus froide avant que la glace fondre.
Le sodium dans la soude réduit le point de fusion et fait fondre la glace plus lentement que dans l'eau ordinaire, car avec l'ajout de sel (ou de toute substance), il y a moins de molécules d'eau libre disponibles pour former des liaisons et «geler» dans la 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 le soda.
Considérations sur les personnes vivant dans les climats froids trouver le fait que le sel abaisse le point de fusion de la glace contre-intuitif, car les routes salées sont la norme dans les régions enneigées. Mais dans des conditions enneigées, le sel garde les routes exemptes de glace. Comme discuté ici, l'addition de sel abaisse la température à laquelle l'eau va geler. Ainsi, en présence de sel, la neige fondante reste liquide à basse température au lieu de se transformer en glace et de rendre les routes glissantes.