Buz küpünün erimesini sağlayan nedir?

İçerik

• Buzun Kimyasal Yapısı
• Su ve Buz Arasındaki Fark
• Erime
• Diğer Faktörler

Buz, sıvı suyun 0 santigrat derecenin (32 derece Fahrenheit) altına düştüğünde aldığı katı formdur. Suyun kimyasal özelliklerinden dolayı buz erir. Buz molekülleri arasında suya göre daha fazla hidrojen bağı vardır. Sıcaklık 0 ° C'yi aştığında buz erimeye başlar ve su molekülleri arasındaki hidrojen bağları kopar.

Buzun Kimyasal Yapısı

Bir buz veya su molekülü, bir oksijen atomuna kovalent olarak bağlanmış iki hidrojen atomundan oluşur. Atomlar elektronları paylaşır, bu da oksijen atomunun hafif negatif bir elektrik yükü taşımasına neden olurken, hidrojen atomları hafif bir pozitifdir ve kutupsal bir moleküle neden olur. Bu polarite nedeniyle, su molekülleri birbirine tutulur ve moleküller arasında hidrojen bağları oluşturur.

Su ve Buz Arasındaki Fark

Hidrojen ve oksijen atomları arasındaki hidrojen bağları kovalent bağlardan daha zayıftır ve su ve buzun fiziksel özelliklerini kontrol ederler. Su molekülleri, buz içerisinde sıvı sudan ziyade daha kuvvetli bir şekilde bağlanmış hidrojendir, ancak buzda moleküller daha geniş biçimde ayrılır ve buzun sudan daha az yoğun olmasına neden olur.

Erime

Fotolia.com 'dan "> ••• buz küpü görüntüsü Fotolia.com' dan

Isı enerjisi, moleküllerin daha hızlı hareket etmesine neden olarak buz erir ve moleküller arasındaki hidrojen bağlarını keserek sıvı su oluşturur. Erime işleminde, su molekülleri aslında enerjiyi emer. Bu nedenle bir buz küpü dışarıda daha çabuk erir ve merkezde soğukluğunu ve katılığını daha uzun süre korur: eritme bir soğutma işlemidir. Daha fazla ısı verildiğinde, buz erimeye devam edecek ve sıcaklık kaynama noktasını geçerse, yaklaşık 100 santigrat derece (212 derece Fahrenhayt), su molekülleri arasındaki daha fazla hidrojen bağı su buharı oluşturacak şekilde tamamen kırılacaktır.

Diğer Faktörler

Tuz veya kimyasal partiküller gibi yabancı maddelerin eklenmesi buzları daha hızlı eritir, çünkü erime ve donma işlemlerinin dengesini bozar. Yüzeyindeki yabancı parçacık sayısı arttıkça, buzun yakalayabildiği su molekülleri daha az olur ve donma işlemini yavaşlatır. Tuz, kaldırımlardaki ve yollardaki buzları eritmek için kullanılır, çünkü ucuz ve erişilebilirdir, çünkü diğer maddelerden daha etkilidir.