Voici ce qui arrive aux particules d'un liquide pendant le processus de congélation :
Formation de clusters :
Initialement, à mesure que la température d’un liquide diminue, ses molécules ralentissent leur mouvement. Cela les amène à se rapprocher les uns des autres, formant de petits groupes ou groupes.
Liaison et cristallisation :
À mesure que la température baisse, les forces intermoléculaires, telles que la liaison hydrogène dans le cas de l’eau, deviennent plus importantes. Ces forces attirent et alignent les molécules selon un arrangement régulier. Les molécules commencent à former une structure en forme de réseau, ce qui représente la formation de solides cristallins.
Postes fixes :
À mesure que de plus en plus de molécules rejoignent les cristaux en croissance, les particules se bloquent et perdent leur capacité à se déplacer librement. Ce mouvement restreint est dû aux liaisons fortes qui maintiennent les molécules dans leurs positions fixes au sein de la structure cristalline.
Structure rigide :
L’agencement serré des molécules forme une structure rigide qui confère au liquide ses propriétés solides. Les particules ne peuvent plus s’écouler facilement les unes sur les autres, comme c’était le cas à l’état liquide. Cette rigidité explique pourquoi les solides conservent leur forme et ont un volume défini.
Le passage de l'état liquide à l'état solide lors de la congélation implique également une réduction de l'énergie cinétique des particules. À mesure que les molécules se fixent dans leur position, leur mouvement aléatoire diminue considérablement, contribuant ainsi à la stabilité du solide.