El hielo es agua en estado sólido. Ciertas formas congeladas de otras sustancias como el dióxido de carbono, también se conocen como hielo. El hielo es incoloro y transparente, y cristaliza en el sistema hexagonal. Su punto de fusión es de 0° C; el agua pura también se solidifica a 0° C, pero el hielo sólo se formará a 0° C si el agua está turbia o contaminada con polvo u otros objetos.
Una propiedad importante del hielo es que se expande al solidificarse. A 0° C tiene una densidad relativa de 0,9168 comparada con la densidad 0,9998 g/cm3 del agua a la misma temperatura. Como resultado, el hielo flota en el agua.
Debido a que el agua se expande al solidificarse, un aumento de la presión tiende a transformar el hielo en agua, y por lo tanto a descender el punto de fusión del hielo.
Este efecto no es muy marcado para los aumentos ordinarios de presión. Por ejemplo, a una presión 100 veces la presión atmosférica normal, el punto de fusión del hielo es sólo 1° C menor que a una presión normal. A presiones más altas, sin embargo, se forman varias modificaciones alotrópicas o alótropos (diferentes formas de un elemento existentes en el mismo estado físico) del hielo. Estas formas se designan como Hielo II, Hielo III, Hielo V, Hielo VI y Hielo VII. El hielo ordinario es el Hielo I. Esos alótropos son más densos que el agua y sus puntos de fusión aumentan al aumentar la presión. A unas 6.000 atmósferas, el punto de fusión vuelve a ser de 0° C, y a una presión de 20.000 atmósferas, el punto de fusión se eleva por encima de los 80° C.
La expansión del agua al solidificarse tiene efectos geológicos importantes. El agua que se introduce en las grietas diminutas de las rocas de la superficie terrestre crea una enorme cantidad de presión al solidificarse, y parte o rompe las rocas. Esta acción del hielo desempeña un papel importante en la erosión. |
