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O gelo derrete mais rapidamente na água do que no refrigerante. Isso ocorre porque o sódio contém sódio (sal) e a adição de sódio faz com que o gelo derreta mais lentamente do que na água comum. Para que o gelo derreta, as ligações químicas que unem as moléculas de água devem ser rompidas, e essa quebra sempre exige energia. A adição de sódio a uma solução significa que é preciso mais energia para romper as ligações do que na água pura, o que atrasa o derretimento.
Ligações de hidrogênio
A água é uma substância crítica para a vida como a conhecemos, e em parte suas propriedades únicas podem ser atribuídas ao tipo de ligação química que se forma entre átomos nas moléculas de água e entre as próprias moléculas de água. Os átomos de oxigênio e hidrogênio nas moléculas de água são unidos por ligações de hidrogênio, que são ligações fracas que se quebram e se formam continuamente à medida que as moléculas se movem.
Significado
As moléculas de água têm muita mobilidade devido às fracas ligações de hidrogênio que as unem. É por isso que a água é líquida a temperaturas acima de 32 graus F (e abaixo de 212 graus F, onde se transforma em vapor). Quanto mais quente a temperatura, mais rápido os átomos nas moléculas se movem. À medida que a temperatura cai para 32 graus F, os átomos se movem mais lentamente até que finalmente “congelam” e cristalizam quando a água se transforma em gelo.
Ponto de fusão
O ponto de fusão é o ponto no qual o gelo muda de fase de sólido para líquido. O ponto de fusão da água pura é de 32 graus F, mas o sódio no refrigerante significa que ele deve ser significativamente mais frio que 32 graus F antes que o gelo derreta no refrigerante. Isso ocorre porque o sódio diminui o ponto de fusão do gelo, o que significa que a solução deve estar mais fria antes que o gelo derreta.
Efeito de sódio
O sódio no refrigerante diminui o ponto de fusão e faz o gelo derreter mais lentamente do que na água pura, porque com a adição de sal (ou qualquer outra substância), há menos moléculas de água livre disponíveis para formar ligações e "congelar" em gelo quando a temperatura cai. O calor deve ser removido da solução para quebrar as ligações e derreter o gelo, o que reduz a temperatura de toda a solução e o ponto de fusão do gelo no refrigerante.
Considerações
As pessoas que vivem em climas frios podem achar o fato de que o sal diminui o ponto de derretimento do gelo contra-intuitivo, pois estradas salgadas são a norma em áreas com neve. Mas em condições de neve, o sal mantém as estradas livres de gelo. Como discutido aqui, a adição de sal reduz a temperatura na qual a água irá congelar. Assim, na presença de derretimento de sal, a neve permanecerá líquida a baixas temperaturas, em vez de virar gelo e tornar as estradas escorregadias.