Is är den fasta formen som flytande vatten tar när det kyls under 0 grader Celsius (32 grader Fahrenheit). Is smälter på grund av vattenets kemiska egenskaper. Det finns fler vätebindningar mellan isens molekyler än i vatten. Is börjar smälta när temperaturen överstiger 0 grader Celsius och vätebindningar mellan vattenmolekyler bryts.
Kemisk struktur av is
En is eller vattenmolekyl består av två väteatomer kovalent bundna till ett syre atom. Atomer delar elektroner, vilket gör att syreatomen bär en något negativ elektrisk laddning, medan väteatomerna är något positiva, vilket resulterar i en polär molekyl. På grund av denna polaritet lockas vattenmolekyler till varandra och bildar vätebindningar mellan molekyler.
Skillnad mellan vatten och is
Vätebindningarna mellan väte och syreatomer är svagare än kovalenta bindningar, och de kontrollerar de fysiska egenskaperna hos vatten och is. Vattenmolekyler är vätebindade starkare mot varandra i is än i flytande vatten, men i is är molekylerna bredare separerade, vilket gör att isen blir mindre tät än vatten.
Smältning
Is smälter när värmeenergin gör att molekylerna rör sig snabbare och bryter vätebindningarna mellan molekylerna för att bilda flytande vatten. Vid smältning absorberar vattenmolekylerna faktiskt energi. Det är därför som en isbit smälter snabbare på utsidan och behåller sin kyla och soliditet längre i mitten: smältning är en kylprocess. När mer värme införs, fortsätter isen att smälta, och om temperaturen överstiger kokpunkten, ca 100 grader Celsius, kommer mer vätebindningar mellan vattenmolekylerna att bryta helt och hållet vattenånga.
< h2> Övriga faktorer
Tillägg av främmande ämnen, som salt- eller kemikaliepartiklar, smälter isen snabbare för att de bromsar jämvikten i smältnings- och frysprocesserna. Ju mer främmande partiklar på dess yta, ju färre vattenmolekyler isen kan fånga, saktar det frusande processen. Salt används för att smälta is på trottoar och vägar eftersom det är billigt och tillgängligt, inte för att det är effektivare än andra ämnen.
