Deux types de modifications, une chimique et une physique, peuvent affecter le point de congélation d'une substance. Vous pouvez abaisser le point de congélation de certains liquides en y mélangeant une deuxième substance soluble; c'est ainsi que le sel de voirie empêche l'eau de fonte de recongeler par temps froid. L'approche physique, modifiant la pression, peut également abaisser le point de congélation d'un liquide; Il peut également produire des formes solides inhabituelles d'une substance que l'on ne voit pas à la pression atmosphérique normale.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
L'antigel abaisse le point de congélation de l'eau, en maintenant Le sucre et le sel le feront également, 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. De nombreux 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, abaissant le point de congélation des liquides.
Mélangez-le
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, se 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 prévoir 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 deuxième 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.
Réduire la pression
Les changements de pression peuvent augmenter ou diminuer le point de congélation d'une substance. Généralement, des 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 se transforme en forces moléculaires déjà en jeu dans une substance. Pour l'eau à basse pression, la vapeur se transforme directement en glace sans devenir liquide.
Amazing Hot Ice
L'eau a plusieurs phases solides, chacune observée à différentes quantités de pression. La glace standard, que les scientifiques appellent «Ice I», existe à la pression atmosphérique et a 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 vapeur à 1 atmosphère de pression. À des pressions élevées, des types de glace exotiques se forment; les scientifiques les identifient de la glace II à la glace XV. Ces formes de glace peuvent rester solides à des températures dépassant 100 degrés C (212 degrés F) - le point d'ébullition de l'eau à 1 atmosphère de pression.
