De ce se topeste gheata de sare? Știința modului în care funcționează

Știți că puteți presăra sare pe un drum sau pe un trotuar înghețat pentru a ajuta la evitarea devenirii înghețate, dar știți cum sare se topește gheață? Aruncați o privire asupra depresiei punctului de îngheț pentru a înțelege cum funcționează.

Cheie de luat cu cheie: De ce sarea se topeste gheata

• Sarea topeste gheata si ajuta la prevenirea recongelarii scazand punctul de inghet al apei. Acest fenomen se numește depresie cu punct de îngheț.
• Intervalul de temperatură de lucru nu este același pentru toate tipurile de sare. De exemplu, clorura de calciu scade punctul de înghețare mai mult decât clorura de sodiu.
• Pe lângă topirea gheții, depresiunea punctului de îngheț poate fi folosită pentru a face înghețată fără congelator.

Depresiunea de sare, gheață și punctul de îngheț

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.

Dacă temperatura scade până unde apa sărată poate îngheța, energia va fi eliberată atunci când se formează legături, deoarece lichidul devine un solid. Această energie poate fi suficientă pentru a topi o cantitate mică de gheață pură, menținând procesul.

Folosiți sare pentru a topi gheața (activitate) 

Puteți demonstra efectul depresiei punctului de înghețare chiar dacă nu aveți un trotuar la îndemână. O modalitate este să vă faceți propria înghețată într-un baggie, unde adăugarea de sare în apă produce un amestec atât de rece încât vă poate îngheța delicioasa. Dacă doriți doar să vedeți un exemplu despre cum poate obține gheață rece și sare, amestecați 33 de unități de sare obișnuită de masă 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.

Sarea de masă se dizolvă în ioni de sodiu și clorură în apă. Zaharul se dizolvă în apă, dar nu se disociază în niciun ioni. Ce efect credeți că adăugarea de zahăr în apă ar avea asupra punctului său de îngheț? Puteți proiecta un experiment pentru a vă testa ipoteza?

Dincolo de sare și apă

Punerea sării pe apă nu este singurul moment în care apare depresia punctului de îngheț. De fiecare dată când adăugați particule la un lichid, scădeați punctul de îngheț și ridicați punctul de fierbere. Un alt exemplu bun de depresie cu punctul de îngheț este vodka. Vodka conține atât etanol cât și apă. De obicei, vodka nu îngheață într-un congelator pentru casă. Alcoolul din apă scade punctul de îngheț al apei.

surse

• Atkins, Peter (2006). Chimie fizică a lui Atkins. Presa Universitatii Oxford. p. 150-153. ISBN 0198700725.
• Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Herring, F. Geoffrey (2002). Chimie generală (Ediția a VIII-a). Prentice-Hall. p. 557-558. ISBN 0-13-014329-4.