Deux types de changements, un chimique et un physique, peuvent affecter le point de congélation d'une substance. Vous pouvez abaisser le point de congélation de certains liquides en y mélangeant une seconde substance soluble; C'est ainsi que le sel de voirie empêche l'eau de fonte de se régénérer par temps froid. L'approche physique, en changeant la pression, peut également abaisser le point de congélation d'un liquide; Il peut également produire des formes solides inhabituelles d'une substance non observée à la pression atmosphérique normale.

TL; DR (trop long; n'a pas lu)

L'antigel abaisse le point de congélation de l'eau, en gardant il liquide à basse température. Le sucre et le sel le feront aussi, bien que dans une moindre mesure.

Quand les molécules gèlent

Les forces électriques entre les molécules déterminent les températures auxquelles une substance gèle et bout; plus les forces sont fortes, plus la température est élevée. Beaucoup de métaux, par exemple, sont liés par des forces fortes; le point de fusion du fer est de 1 535 degrés Celsius (2 797 degrés Fahrenheit). Les forces entre les molécules d'eau sont considérablement plus faibles; l'eau gèle à zéro degré C (32 degrés F). Les mélanges de solvants et les variations de pression réduisent les forces entre les molécules, en abaissant le point de congélation des liquides.

En les mélangeant

En mélangeant un liquide avec une autre substance compatible, vous abaissez le point de congélation du liquide . Les substances doivent être compatibles pour assurer un mélange complet; l'huile et l'eau, par exemple, séparent et ne changeront pas le point de congélation. Un mélange de sel de table et d'eau a un point de congélation plus bas, tout comme un mélange eau-alcool. Les chimistes peuvent prédire la différence de température du point de congélation en appliquant une formule qui prend en compte les quantités de la substance impliquée et une constante associée à la seconde substance. Par exemple, si vous calculez pour l'eau et le chlorure de sodium et que le résultat est -2, cela signifie que le point de congélation du mélange est inférieur de 2 degrés C (3,6 degrés F) à celui de l'eau pure.

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Les changements de pression peuvent augmenter ou abaisser le point de congélation d'une substance. Généralement, les pressions inférieures à 1 atmosphère abaissent la température à laquelle une substance gèle, mais pour l'eau, une pression plus élevée donne un point de congélation plus bas. La force d'un changement de pression figure dans les forces moléculaires déjà en jeu dans une substance. Pour l'eau à basse pression, la vapeur se transforme directement en glace sans devenir un liquide.

Glace chaude étonnante

L'eau a plusieurs phases solides, chacune étant observée à des pressions différentes. La glace standard, que les scientifiques appellent «Ice I», existe à la pression atmosphérique et possède une structure cristalline hexagonale caractéristique. À des températures inférieures à moins 80 degrés C (moins 112 degrés F), des cristaux de glace cubiques peuvent se former à partir de la vapeur à 1 atmosphère de pression. À haute pression, des formes exotiques de glace se forment; les scientifiques les identifient comme Ice II à Ice XV. Ces formes de glace peuvent rester solides à des températures supérieures à 100 degrés C (212 degrés F) - le point d'ébullition de l'eau à 1 atmosphère de pression.