Zakaj sol topi led? Znanost o tem, kako deluje

Razumeti kemijo zakaj sol topi led

Človek soli pločnik v Parizu, da prepreči poledico. Herv?? de Gueltzl / Getty Images

Saj veste, da lahko potresete solpoledenela cestaali pločnik, da ne postane poledenelo, ampak ali veste, kako sol topi led? Poglej depresija zmrziščne točke razumeti, kako deluje.

Ključni zaključki: Zakaj sol topi led

• Sol topi led in pomaga preprečiti ponovno zmrzovanje z znižanjem zmrziščne točke vode. Ta pojav imenujemo depresija zmrziščne točke.
• Razpon delovne temperature ni enak za vse vrste soli. Na primer, kalcijev klorid zniža zmrzišče bolj kot natrijev klorid.
• Poleg taljenja ledu lahko znižanje zmrziščne točke uporabimo za izdelavo sladoleda brez zamrzovalnika.

Sol, led in znižanje zmrziščne točke

Sol topi led predvsem zato, ker dodajanje soli zmanjša ledišče vode. Kako to topi led? No, ne, razen če je z ledom na voljo malo vode. Dobra novica je, da za dosego učinka ne potrebujete bazena z vodo. Led je običajno prekrit s tanko plastjo tekoče vode, kar je vse, kar je potrebno.

Čista voda zmrzne pri 32°F (0°C). Voda s soljo (ali katera koli druga snov v njej) zmrzne pri neki nižji temperaturi. Kako nizka bo ta temperatura, je odvisno od sredstvo za odmrzovanje . Če daste sol na led v situaciji, ko temperatura nikoli ne doseže nove zmrziščne točke raztopine slane vode, ne boste videli nobene koristi. Na primer metanje kuhinjske soli ( natrijev klorid ) na led, ko je 0°F, ne bo naredil nič drugega kot le prekriti led s plastjo soli. Po drugi strani pa, če daste isto sol na led pri 15 °F, bo sol lahko preprečila taljenje ledu od ponovnega zamrzovanja. Magnezijev klorid deluje do 5°F, medtem ko kalcijev klorid deluje do -20°F.

Če temperatura pade do tam, kjer je slana voda lahko zmrzne, se energija sprosti, ko nastanejo vezi, ko tekočina postane trdna. Ta energija je morda dovolj, da stopi majhno količino čistega ledu in tako nadaljuje proces.

Uporaba soli za taljenje ledu (dejavnost)

Lahko dokažete učinek depresija zmrziščne točke sami, tudi če pri roki nimate poledenelega pločnika. Eden od načinov je, da naredite svojega sladoled v vrečki , kje dodajanje soli voda ustvari tako hladno zmes, da lahko vaš priboljšek zamrzne. Če želite samo videti primer, kako hladen lahko postane led in sol, zmešajte 33 unč navadne kuhinjske soli s 100 unčami zdrobljenega ledu ali snega. Bodi previden! Mešanica bo imela približno -6 °F (-21 °C), kar je dovolj hladno, da vam povzroči ozebline, če jo držite predolgo.

Kuhinjska sol se v vodi raztopi v natrijeve in kloridne ione. Sladkor se topi v vodi, vendar ne disociira na nobene ione. Kaj mislite, kakšen učinek bi imelo dodajanje sladkorja vodi na njeno zmrzišče? Ali lahko načrtujete poskus, da preverite svojo hipotezo?

Onkraj soli in vode

Dajanje soli na vodo ni edini čas, ko pride do znižanja zmrziščne točke. Vsakič, ko tekočini dodate delce, znižate njeno zmrzišče in zvišate vrelišče. Drug dober primer znižanja zmrziščne točke je vodka. Vodka vsebuje tako etanol kot vodo. Običajno, vodka ne zamrzne v domačem zamrzovalniku. Alkohol v vodi znižuje zmrzišče vode.

Viri

• Atkins, Peter (2006). Atkinsova fizikalna kemija . Oxford University Press. strani 150–153. ISBN 0198700725.
• Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Herring, F. Geoffrey (2002). Splošna kemija (8. izdaja). Prentice-Hall. str. 557-558. ISBN 0-13-014329-4.