Isi
- TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
- Ketika Molekul Membeku
- Mencampurnya
- Melepas Tekanan
- Es Panas Luar Biasa
Dua macam perubahan, satu bahan kimia dan satu fisik, dapat memengaruhi titik beku suatu zat. Anda dapat menurunkan titik beku beberapa cairan dengan mencampurkan zat kedua yang larut ke dalamnya; ini adalah cara garam jalan membuat air yang mencair tidak membeku kembali dalam suhu dingin. Pendekatan fisik, mengubah tekanan, juga dapat menurunkan titik beku cairan; Ini juga dapat menghasilkan bentuk padat zat yang tidak terlihat pada tekanan atmosfer normal.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Antifreeze menurunkan titik beku air, menjaganya tetap cair pada suhu rendah. Baik gula dan garam akan melakukan ini juga, meskipun pada tingkat yang lebih rendah.
Ketika Molekul Membeku
Kekuatan listrik antar molekul menentukan suhu di mana suatu zat membeku dan mendidih; semakin kuat kekuatan, semakin tinggi suhunya. Banyak logam, misalnya, diikat oleh kekuatan yang kuat; titik leleh besi adalah 1.535 derajat Celcius (2.797 derajat Fahrenheit). Kekuatan antara molekul air jauh lebih lemah; air membeku pada suhu nol derajat C (32 derajat F). Campuran pelarut dan variasi tekanan mengurangi gaya antar molekul, menurunkan titik beku cairan.
Mencampurnya
Dengan mencampurkan satu cairan dengan zat lain yang kompatibel, Anda menurunkan titik beku cairan tersebut. Zat tersebut harus kompatibel untuk memastikan pencampuran sempurna; minyak dan air, misalnya, terpisah dan tidak akan mengubah titik beku. Campuran garam dapur dan air memang memiliki titik beku yang lebih rendah, seperti halnya campuran air-alkohol. Kimiawan dapat memprediksi perbedaan suhu titik beku dengan menerapkan formula yang memperhitungkan jumlah zat yang terlibat dan konstanta yang terkait dengan zat kedua. Misalnya, jika Anda menghitung untuk air dan natrium klorida dan hasilnya adalah -2, itu berarti titik beku campuran itu 2 derajat C (3,6 derajat F) lebih rendah daripada air murni.
Melepas Tekanan
Perubahan tekanan dapat meningkatkan atau menurunkan titik beku suatu zat. Secara umum, tekanan yang lebih rendah dari 1 atmosfer menurunkan suhu di mana suatu zat membeku, tetapi untuk air, tekanan yang lebih tinggi memberikan titik beku yang lebih rendah. Gaya dari tekanan berubah menjadi gaya molekuler yang sudah berperan dalam suatu zat. Untuk air dengan tekanan rendah, uap langsung berubah menjadi es tanpa menjadi cairan.
Es Panas Luar Biasa
Air memiliki beberapa fase padat, masing-masing diamati pada jumlah tekanan yang berbeda. Es standar, yang oleh para ilmuwan disebut "Es I," ada pada tekanan atmosfer dan memiliki struktur kristal heksagonal yang khas. Pada suhu di bawah minus 80 derajat C (minus 112 derajat F), kristal es kubik dapat terbentuk dari uap pada 1 atmosfer tekanan. Pada tekanan tinggi, jenis es eksotis terbentuk; para ilmuwan mengidentifikasi mereka sebagai Es II hingga Es XV. Bentuk es ini dapat tetap padat pada suhu melebihi 100 derajat C (212 derajat F) - titik didih air pada 1 atmosfer tekanan.