Wanneer is een stof in staat om te bevriezen?

Dat hangt af van de plaats en de beweging van de moleculen van de stof. Overigens heet het alleen bij water bevriezen, bij andere stoffen heet het stollen.

Vast
In welke fase een stof zich bevindt hangt af van de plaats en beweging van de moleculen van de stof. Zitten de moleculen netjes naast elkaar en trillen ze alleen een beetje, dan heb je te maken met een vaste stof. Omdat elke molecuul een vaste plek heeft en er niet veel ruimte tussen zit, kun je de vaste stof niet indrukken. Hierbij speelt ook mee dat moleculen van een vaste stof elkaar goed aantrekken.

Vloeibaar
Deze aantrekkingskracht is bij moleculen van een vloeistof al wat minder. De moleculen zorgen er nog steeds voor dat de stof een geheel blijft (bijvoorbeeld een plas water), maar het is mogelijk om er gemakkelijk iets van weg te nemen. Ook bewegen de moleculen nu langs elkaar. Ze hebben geen vaste plek meer. Wel zitten de moleculen nog steeds dicht op elkaar.

Gasvormig
Bij de aggregatietoestand gas is de aantrekkingskracht tussen de moleculen bijna helemaal weg. Ze bewegen nog wel langs elkaar, maar met grote afstand. Hierdoor hebben ze geen vaste plek meer en is de stof niet meer zichtbaar.

Kook- en vriespunt
De aggregatietoestand verandert per stof bij een bepaalde temperatuur. Bij water (H2O) ligt de overgang van vloeibaar naar gasvorm bij honderd graden celsius. Dit is het kookpunt. Het water verdampt dan en wordt gasvormig. Bij nul graden celsius krijgt het vloeibare water een vaste vorm. Het bevriest. Voor elke stof gelden andere kook- en vriespunten.

Overzicht
Hieronder zie je schematisch hoe de faseveranderingen genoemd worden:

* van vast naar vloeibaar: smelten
* van vast naar gasvormig: sublimeren
* van vloeibaar naar vast: stollen
* van vloeibaar naar gasvormig: sublimeren
* van gasvormig naar vloeibaar: condenseren
* van gasvormig naar vast: rijpen

Ik hoop dat ik je vraag goed begrijp. Het is een kwestie van temperatuur. Bij een voldoende lage temperatuur neemt een stof een vaste vorm aan. Zo kan water bijvoorbeeld bevriezen tot ijs.

Afhankelijk van de soort stof, ligt het vriespunt hoger of lager. Zo zijn bijna alle metalen op het aardoppervlak vast ('bevroren'), behalve kwik. Dat kan ook vast worden, maar dat gebeurt pas bij 39 graden Celsius onder nul.

Andere stoffen, zoals bijvoorbeeld zuurstof, zijn in onze atmosfeer alleen in gasvorm aanwezig. Zuurstof wordt (bij een normale druk) pas vloeibaar bij -182,95 °C, en het bevriest bij 218,79 °C.

De 'fase' van een stof (gasvormig, vloeibaar of vast) noemen we de aggregatietoestand. Wat er gebeurt als je van de ene fase naar de andere gaat, zie je hier:
Gas naar vloeistof: condensatie
Vloeistof naar gas: verdampen

Vloeistof naar vast: stollen
Vast naar vloeistof: smelten

Het kan ook gebeuren dat (een beetje van) een vaste stof direct in gas verandert, zonder eerst vloeibaar te worden.
Vast naar gas: sublimeren
Gas naar vast: condenseren of depositie

Bij de aggregatietoestanden gaat het om natuurkundige processen. Dat betekent dat ze omkeerbaar zijn; de moleculen van de stof veranderen zelf niet. Dus als water bevroren is, kun je het laten smelten, en het water kun je laten verdampen. Als je de damp vervolgens weer condenseert en bevriest, heb je weer ijs.

Stoffen kunnen ook wel op een andere manier vast worden, bijvoorbeeld als bloed stolt, maar dan gaat het om een chemische reactie, waarbij de moleculen/atomen andere verbindingen met elkaar aangaan. Die reacties zijn niet zonder meer om te keren.

Een stof is in staat te bevriezen op twee manieren:

-De druk zo groot maken dat de stof van fase veranderd.
- De temperatuur laag genoeg maken om voorbij het smeltpunt van de stof te komen.