Cum sare sa topită gheața și să prevină înghețarea

Sarea topeste gheata in esenta, deoarece adaugarea de sare scade punctul de inghet al apei. Cum se topește această gheață? Ei bine, nu, cu excepția cazului în care există puțină apă disponibilă cu gheața. Vestea bună este că nu ai nevoie de o piscină de apă pentru a obține efectul. Gheața este de obicei acoperită cu o peliculă subțire de apă lichidă, ceea ce este nevoie.

Apa pură îngheață la 0 ° C. Apa cu sare (sau orice altă substanță din ea) va îngheța la o temperatură mai scăzută. Cât de scăzută va fi această temperatură depinde de agentul de degivrare. Dacă puneți sare pe gheață într-o situație în care temperatura nu va crește niciodată până la noul punct de îngheț al soluției de apă sărată, nu veți vedea niciun beneficiu. De exemplu, aruncarea sării de masă (clorură de sodiu) pe gheață atunci când este 0 ° F nu va face altceva decât să acopere gheața cu un strat de sare. Pe de altă parte, dacă puneți aceeași sare pe gheață la 15 ° F, sarea va putea împiedica topirea gheții să se înghețe. Clorura de magneziu funcționează până la 5 ° F, în timp ce clorura de calciu funcționează până la -20 ° F.

Cheie de luat în cheie: Cum sare se topeste gheata

• Sarea topește gheața și ajută la evitarea apei din re-congelare prin scăderea punctului de îngheț al apei. Acest fenomen se numește depresie cu punct de îngheț.
• Sarea ajută numai dacă există un pic de apă lichidă disponibilă. Sarea trebuie să se dizolve în ionii săi pentru a funcționa.
• Ca agenți de degivrare se utilizează diferite tipuri de sare. Cu cât se formează mai multe particule (ioni) atunci când o sare se dizolvă, cu atât scade punctul de îngheț.

Cum functioneaza

Sarea (NaCl) se dizolvă în ionii săi în apă, Na⁺ și Cl^-. Ionii difuzează în întreaga apă și blochează moleculele de apă să se apropie suficient de mult și în orientarea corectă pentru a se organiza în forma solidă (gheață). Gheața absoarbe energia din împrejurimile sale pentru a trece prin faza de trecere de la solid la lichid. Acest lucru ar putea cauza congelarea apei pure, dar sarea din apă îl împiedică să se transforme în gheață. Cu toate acestea, apa devine mai rece decât era. Temperatura poate scădea sub punctul de îngheț al apei pure.

Adăugarea oricărei impurități la un lichid scade punctul său de îngheț. Natura compusului nu contează, dar este important numărul de particule în care se sparge în lichid. Cu cât sunt produse mai multe particule, cu atât este mai mare depresia punctului de îngheț. Deci, dizolvarea zahărului în apă scade și punctul de îngheț al apei. Zahărul se dizolvă pur și simplu în molecule unice de zahăr, astfel încât efectul său asupra punctului de îngheț este mai mic decât ai obține adăugând o cantitate egală de sare, care se descompune în două particule. Săruri care se descompun în mai multe particule, cum ar fi clorura de magneziu (MgCl)₂) au un efect și mai mare asupra punctului de îngheț. Clorura de magneziu se dizolvă în trei ioni - un cation de magneziu și doi anioni clorură.

Pe partea de rabat, adăugarea unei cantități minuscule de particule insolubile poate ajuta de fapt la înghețarea apei superior temperatura. În timp ce există un pic de depresie la punctul de îngheț, este localizat în apropierea particulelor. Particulele acționează ca situri de nucleare care permit formarea gheții. Aceasta este premisa din spatele formării fulgilor de zăpadă în nori și a modului în care stațiunile de schi fac zăpadă când se încălzește ușor decât îngheț.

Folosiți sare pentru a topi gheața - activități

• Puteți demonstra efectul depresiei punctului de înghețare chiar dacă nu aveți un trotuar la îndemână. O modalitate este să-ți creezi propria înghețată într-un baggie, unde adăugarea de sare în apă produce un amestec atât de rece încât îți poate îngheța tratamentul.
• Dacă doriți doar să vedeți un exemplu despre cum poate obține gheață rece și sare, amestecați 33 de unități de sare cu 100 de unități de gheață zdrobită sau zăpadă. Ai grija! Amestecul va fi de aproximativ -6 ° F (-21 ° C), care este suficient de rece pentru a vă oferi îngheț dacă îl mențineți prea mult timp.
• Obțineți o mai bună înțelegere a depresiei punctului de înghețare examinând efectul dizolvării diferitelor substanțe în apă și observând temperatura necesară înghețării acesteia. Exemple bune de substanțe de comparatie sunt sarea de masă (clorura de sodiu), clorura de calciu și zahărul. Vedeți dacă puteți dizolva mase egale ale fiecărei substanțe în apă pentru a obține o comparație corectă. Clorura de sodiu se rupe în doi ioni în apă. Clorura de calciu formează trei ioni în apă. Zaharul se dizolvă în apă, dar nu se desface în ioni. Toate aceste substanțe vor scădea punctul de îngheț al apei.
• Faceți experimentul cu un pas mai departe, explorând ridicarea punctului de fierbere, o altă proprietate coligativă a materiei. Adăugarea de zahăr, sare sau clorură de calciu va schimba temperatura la care fierbe apa. Efectul poate fi măsurabil?