Risposta migliore
Il punto di congelamento di un liquido è la temperatura alla quale il liquido si converte in una forma solida e il punto di fusione è la temperatura alla quale il solido torna allo stato liquido. Come potrebbero NON essere gli stessi?
A quella temperatura esatta, hai raggiunto lequilibrio, in cui lo stesso numero di molecole vengono convertite in forma solida come si convertono in forma liquida. Ciò che sposta la reazione fisica in un modo o nellaltro è il cambiamento di entalpia. Se viene rimosso più calore dal sistema, si verificherà il congelamento e se viene aggiunto più calore al sistema, si verificherà una maggiore fusione. È importante che tu prenda in considerazione il calore latente di fusione, ovvero la quantità di energia (calore) necessaria per passare da una fase allaltra.
Lacqua può esistere a 0 gradi C, così come il ghiaccio. Normalmente ci vuole solo 1 caloria di energia per cambiare la temperatura di 1 grammo di acqua di un grado Celsius. Non così al punto di congelamento / fusione. Ci vogliono ben 79,7 calorie per grammo per trasformare lacqua liquida in ghiaccio o viceversa.
Risposta
Beh, hai ragione sul fatto che la maggior parte degli oggetti si restringe quando si congela.
Il motivo per cui lacqua si espande quando gela è a causa della forma molto particolare di una molecola dacqua e anche delle sue proprietà.
Come forse saprai, lacqua è H2O, e se non lo fai Non so che aspetto ha, hanno questo aspetto
Ora ho scelto quellimmagine per un motivo molto particolare. Come puoi vedere, lacqua è una molecola polare, il che significa che la sua carica elettrica non è distribuita uniformemente su tutta la sua struttura. In questo caso, a causa della maggiore elettronegatività dellossigeno (Fondamentalmente, lossigeno tende ad attrarre elettroni ad esso, quindi attrae elettroni dallidrogeno ad esso, e poiché la forma di una molecola dacqua non è simmetrica su tutti e tre gli assi, un lato lo farà essere caricato più negativamente dellaltro e gli idrogeni saranno caricati leggermente positivamente)
Quindi come si collega questo al motivo per cui lacqua si espande quando si congela?
Bene, come vedi, quando sono in forma liquida, le molecole dacqua possono scivolare luna attorno allaltra in modo caotico (prova a formare una forma a au con lindice e il pollice della mano sinistra e destra e falle scorrere e ruotare liberamente luna sullaltra, questo spiega questo parte)
Tuttavia, quando lacqua si congela, questo accade
Come puoi vedere, a causa di la carica della molecola dacqua, si dispone in un modo molto particolare, tale che lossigeno più negativo tende a disporsi nella direzione dellidroge più vicino n molecola. Allimprovviso, hai tutti questi enormi spazi tra le molecole dacqua che si aggiungono notevolmente al volume complessivo della struttura. Il motivo per cui questo tipo di allineamento non avviene nella forma liquida dellacqua è perché questi legami intermolecolari sono abbastanza deboli da poter essere superati alle nostre temperature normali.
Quindi, per riassumere, il motivo il motivo per cui lacqua si espande quando è congelata è a causa della sua geometria molecolare e della polarità di carica.