Seiring berkurangnya suhu, setiap materi akan mengalami perubahan fase dari gas menjadi cair dan akhirnya menjadi padat atau membeku. Urutan materi yang membeku lebih dahulu tergantung pada titik beku yang dimiliki oleh masing-masing materi tersebut. Dalam hal ini, kita akan membandingkan tiga materi yaitu air, nitrogen dan oksigen.
Air
Air merupakan zat yang paling umum kita kenal. Air murni akan membeku pada suhu 0 derajat Celsius atau 32 derajat Fahrenheit. Air adalah salah satu pengecualian dalam aturan fisika di mana zat menjadi lebih padat saat membeku. Ini adalah alasan mengapa es mengapung di atas air.
Nitrogen
Nitrogen adalah elemen yang paling melimpah dalam atmosfer dinegara alam. Nitrogen pada umumnya merupakan gas pada suhu dan tekanan normal. Namun, nitrogen akan berubah menjadi cair apabila suhunya diturunkan sampai -195.8 derajat Celsius atau -320.44 derajat Fahrenheit. Pada suhu ini, nitrogen akan berubah dari gas menjadi cair. Nitrogen akan membeku menjadi padat pada suhu -209.86 derajat Celsius atau -345.75 derajat Fahrenheit.
Oksigen
Sementara itu, oksigen adalah gas yang penting untuk kehidupan di Bumi. Oksigen akan berubah menjadi cair atau membeku pada suhu -182.96 derajat Celsius atau -297.33 derajat Fahrenheit.
Urutan Materi yang Membeku
Dengan mempertimbangkan titik beku masing-masing zat, suhu turun akan menyebabkan zat tersebut membeku dalam urutan sebagai berikut: air, oksigen, dan nitrogen. Air akan membeku terlebih dahulu pada 0 derajat Celsius, diikuti oleh oksigen pada -182.96 derajat Celsius, dan akhirnya nitrogen pada -209.86 derajat Celsius.
Hal ini disebabkan oleh struktur molekul dan ikatan kimia dalam masing-masing zat. Ikatan hidrogen dalam air menyebabkan memiliki titik beku yang lebih tinggi dibandingkan oksigen dan nitrogen. Sementara itu, nitrogen memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan oksigen karena memiliki ikatan triple yang lebih kuat yang perlu lebih banyak energi untuk diputuskan.
Dengan demikian, pengetahuan tentang titik beku dapat membantu kita memahami perubahan fase suatu zat dan mengapa zat tertentu membeku pada suhu yang berbeda.
