Diagrama de fase del agua v/s otras sustancias

¿Por qué para el aumento de la presión del agua disminuye la temperatura de solidificación?
La curva de fusión del agua no es la misma que la de otras sustancias y el volumen específico de otras sustancias aumenta durante este período (cuando comienzan a derretirse), pero no para el agua (hielo), ¿por qué...?

Esta es una pregunta duplicada. Además, hay al menos 4 elementos (Si, Ge, Sb, Bi) que tienen una fase sólida de menor densidad en el punto de fusión, por lo que el agua no es tan inusual como te han hecho creer.

Respuestas (1)

Es porque el hielo normal, el hielo Ih, es menos denso que el agua líquida. El hielo Ih forma cristales hexagonales. Los enlaces en esa estructura cristalina hacen que las moléculas de agua estén un poco más separadas de lo que están en forma líquida a la misma presión. Que el agua se expanda al congelarse hace que el agua resista la congelación a medida que aumenta la presión. Esto, a su vez, hace que el punto de fusión disminuya al aumentar la presión, siempre que la presión no sea tan alta que resulte algo más que hielo Ih del proceso de congelación.

Hay varias otras formas de hielo además del hielo Ih. Por ejemplo, el agua líquida se congela para formar hielo VII en lugar de hielo Ih a presiones extremadamente altas. El hielo VII tiene una estructura cristalina cúbica en lugar de la estructura hexagonal del hielo Ih. Los enlaces cúbicos en el hielo VII atraen las moléculas de agua más juntas en la forma sólida en oposición a la forma líquida. En este régimen de alta presión extrema, el aumento de la presión aumenta aún más la temperatura de fusión. En otras palabras, el agua se comporta como la mayoría de las demás sustancias a presiones muy altas.

Estuve leyendo la otra noche que el agua pesada tiene una densidad mínima a 11 C. (un hecho divertido). El artículo se ocupaba de reducir los efectos convectivos en el agua. Y operar en la densidad mínima ayudaría en ese sentido.
@GeorgeHerold -- D 2 O tiene una densidad máxima a 11 C (más precisamente, 11,6 °C), no una mínima. Otro dato divertido: el hielo de agua pesada se hunde en el agua corriente.