“热冰”指的是一种流行的化学演示，其中，从容器中倒出或将固态乙酸钠单晶滴入溶液中时，溶解在水中并置于冰箱中的乙酸钠溶液会立即固化。 固化过程会释放热量，从而形成热冰的外观。 化学讲师使用它来证明过饱和现象，或某些溶液含有比正常情况更多的溶解物质的能力。
离子化合物
在化学上，术语“化合物”是指由一种以上化学元素组成的材料。 例如，食盐，也称为氯化钠，含有钠和氯原子。 当化合物同时包含金属和非金属时（如元素周期表所述），化学家将化合物称为“离子”。 一些离子化合物溶解在水中，在溶解过程中，带正电的金属（称为阳离子）与带负电的非金属（称为阴离子）分离。 降水过程与该过程相反。 也就是说，阳离子和阴离子在溶液中结合形成固态晶体。
溶解度
化学家将化合物溶解在水中的能力描述为溶解度。 根据定义，少量存在的化合物表示溶质，大量存在的化合物表示溶剂。 在固体溶解在液体中的情况下，液体通常有资格作为溶剂。 通常，化学家以单位表示溶解度，例如每升克数，这表示“溶于1升溶剂的溶质克数”或“每100毫升克数”。 当最大数量的溶质已溶解在给定数量的溶剂中时，就会发生饱和。 有些化合物固有地显示出比其他化合物更高的溶解度，但在所有情况下，溶解度均随温度而变化。 通常，温度越高，溶质在给定量的溶剂中溶解的越多。 过饱和或“过饱和”溶液的过程取决于温度的控制。
过饱和
当溶解在给定量溶剂中的溶质量超过饱和点时，就会发生过饱和现象。 科学家们并不完全了解解决方案过饱和的机制。 沉淀需要在溶液中形成小的固体微晶，这一过程称为“成核”。 在微晶形成之后，称为生长的第二个过程将微晶扩大到宏观水平，以便可以观察和分离它们。 但是，没有成核作用就不会发生生长，并且某些溶质在某些条件下会抵抗该过程。 成核趋向于需要在其上引发的“粗糙”表面。 粗糙表面可能是杂质（例如灰尘颗粒）或溶液所在的玻璃容器内部的划痕。 另外，实验者可以通过添加一个小的，正在沉淀的化合物的小晶体来故意引发成核作用。 因此，大多数关于热冰演示的说明都要求向过饱和溶液中添加几粒固体乙酸钠以诱导结晶。
醋酸钠
乙酸钠是由钠阳离子Na（+）和乙酸根离子C2H3O2（-）组成的离子化合物。 像大多数乙酸盐一样，它在水中的溶解度很高：76克在0摄氏度时溶于100毫升。但是，溶解度在较高的温度下会大大增加。 热冰演示要求在热水中创建醋酸钠饱和溶液，然后将其放入冰箱。 随着溶液冷却并接近0摄氏度，乙酸钠的浓度将保持在每100毫升76克以上，即溶液将过饱和。
热冰
固体从溶液中的沉淀导致系统混乱的减少。 即，在溶液中，离子沿随机方向自由移动，因此表现出高度的无序性。 当离子结合形成固态微晶时，它们的运动自由度受到限制。 科学家将其描述为系统熵或无序性的降低。 热力学定律规定，对于自发出现熵降低的过程（例如从溶液中析出固体），该过程还必须释放热量。 因此，随着乙酸钠从溶液中沉淀出来，乙酸钠固体微晶的引入将使自身升温。
