Inhoud
IJs is de vaste vorm die vloeibaar water aanneemt wanneer het wordt afgekoeld tot onder 0 graden Celsius (32 graden Fahrenheit). IJs smelt vanwege de chemische eigenschappen van water. Er zijn meer waterstofbruggen tussen de ijsmoleculen dan in water. IJs begint te smelten wanneer de temperatuur de 0 graden Celsius overschrijdt en waterstofbruggen tussen watermoleculen breken.
Chemische structuur van ijs
Een ijs- of watermolecuul bestaat uit twee waterstofatomen covalent gebonden aan één zuurstofatoom. De atomen delen elektronen, waardoor het zuurstofatoom een licht negatieve elektrische lading draagt, terwijl de waterstofatomen enigszins positief zijn, wat resulteert in een polair molecuul. Vanwege deze polariteit worden watermoleculen tot elkaar aangetrokken en vormen waterstofbruggen tussen moleculen.
Verschil tussen water en ijs
De waterstofbindingen tussen waterstof en zuurstofatomen zijn zwakker dan covalente bindingen, en ze regelen de fysische eigenschappen van water en ijs. Watermoleculen zijn in ijs sterker aan elkaar gebonden in ijs dan in vloeibaar water, hoewel in ijs de moleculen breder gescheiden zijn, waardoor ijs minder dicht is dan water.
het smelten
Fotolia.com "> ••• ijsblokjesafbeelding door sheldon gardner van Fotolia.comIJs smelt wanneer warmte-energie ervoor zorgt dat de moleculen sneller bewegen, waardoor de waterstofbruggen tussen moleculen worden verbroken om vloeibaar water te vormen. In het smeltproces absorberen de watermoleculen eigenlijk energie. Dit is de reden waarom een ijsblokje aan de buitenkant sneller smelt en zijn koude en stevigheid in het midden langer behoudt: smelten is een koelproces. Naarmate meer warmte wordt geïntroduceerd, blijft het ijs smelten en als de temperatuur het kookpunt overschrijdt, ongeveer 100 graden Celsius (212 graden Fahrenheit), zullen meer waterstofbruggen tussen watermoleculen volledig breken, waardoor waterdamp ontstaat.
Andere factoren
De toevoeging van vreemde stoffen, zoals zout of chemische deeltjes, smelt ijs sneller omdat ze het evenwicht van de smelt- en vriesprocessen verstoren. Hoe meer vreemde deeltjes op het oppervlak, hoe minder watermoleculen het ijs kan vastleggen, waardoor het vriesproces wordt vertraagd. Zout wordt gebruikt om ijs op trottoirs en wegen te smelten omdat het goedkoop en toegankelijk is, niet omdat het effectiever is dan andere stoffen.