Περιεχόμενο
Ο πάγος είναι η στερεά μορφή που παίρνει το υγρό νερό όταν ψύχεται κάτω από τους 0 βαθμούς Κελσίου (32 βαθμούς Φαρενάιτ). Ο πάγος λιώνει λόγω των χημικών ιδιοτήτων του νερού. Υπάρχουν περισσότεροι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μορίων του πάγου παρά στο νερό. Ο πάγος αρχίζει να λιώνει όταν η θερμοκρασία του υπερβαίνει τους 0 βαθμούς Κελσίου και οι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού σπάνε.
Χημική δομή του πάγου
Ένα μόριο πάγου ή νερού αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου ομοιοπολικά συνδεδεμένα σε ένα άτομο οξυγόνου. Τα άτομα μοιράζονται τα ηλεκτρόνια, προκαλώντας το άτομο οξυγόνου να φέρει ένα ελαφρώς αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο, ενώ τα άτομα υδρογόνου είναι ελαφρώς θετικά, με αποτέλεσμα ένα πολικό μόριο. Λόγω αυτής της πολικότητας, τα μόρια του νερού έλκονται μεταξύ τους και σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου μεταξύ μορίων.
Διαφορά μεταξύ νερού και πάγου
Οι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ ατόμων υδρογόνου και οξυγόνου είναι ασθενέστεροι από τους ομοιοπολικούς δεσμούς και ελέγχουν τις φυσικές ιδιότητες του νερού και του πάγου. Τα μόρια του νερού δεσμεύονται περισσότερο με τον υδρογόνο μεταξύ τους σε πάγο παρά σε υγρό νερό, αν και στον πάγο τα μόρια διαχωρίζονται ευρύτερα, με αποτέλεσμα ο πάγος να είναι λιγότερο πυκνός από το νερό.
Τήξη
Fotolia.com "> ••• εικόνα παγοκύβος από τον sheldon gardner από την Fotolia.comΟ πάγος λιώνει όταν η θερμική ενέργεια προκαλεί τα μόρια να κινούνται ταχύτερα, διασπώντας τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των μορίων για να σχηματίσουν υγρό νερό. Στη διαδικασία τήξης, τα μόρια νερού απορροφούν πραγματικά ενέργεια. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένας παγοκύβος λιώνει πιο γρήγορα από έξω και διατηρεί τη ψυχρότητα και τη σταθερότητά του περισσότερο στο κέντρο: η τήξη είναι μια διαδικασία ψύξης. Καθώς εισάγεται περισσότερη θερμότητα, ο πάγος θα συνεχίσει να λιώνει και αν η θερμοκρασία υπερβεί το σημείο βρασμού περίπου στους 100 βαθμούς Κελσίου (212 βαθμοί Φαρενάιτ), περισσότεροι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού θα σπάσουν εντελώς δημιουργώντας υδρατμούς.
Άλλοι παράγοντες
Η προσθήκη ξένων ουσιών, όπως αλάτων ή χημικών σωματιδίων, λιώνει τον πάγο γρηγορότερα επειδή ανατρέπουν την ισορροπία των διεργασιών τήξης και κατάψυξης. Όσο περισσότερα ξένα σωματίδια στην επιφάνεια της, τόσο λιγότερα μόρια νερού μπορεί να συλλάβει ο πάγος, επιβραδύνοντας τη διαδικασία κατάψυξης. Το αλάτι χρησιμοποιείται για να λιώσει πάγο σε πεζοδρόμια και οδοστρώματα επειδή είναι φθηνό και προσβάσιμο, όχι επειδή είναι πιο αποτελεσματικό από άλλες ουσίες.