هل يذوب الجليد بشكل أسرع في الماء أو الصودا؟

يذوب الجليد في الماء أسرع منه في الصودا. هذا لأن الصودا تحتوي على الصوديوم (الملح) ، وإضافة الصوديوم تجعل الثلج يذوب بشكل أبطأ مما هو عليه في الماء العادي. لكي يذوب الجليد ، يجب كسر الروابط الكيميائية التي تربط جزيئات الماء ، وكسر الروابط يتطلب دائمًا طاقة. إضافة الصوديوم إلى المحلول يعني أن كسر الروابط يتطلب طاقة أكبر مما تتطلبه في الماء العادي ، مما يؤدي إلى إبطاء الذوبان.

الماء مادة أساسية للحياة كما نعرفها ، ويمكن أن تُعزى خصائصه الفريدة جزئيًا إلى ذلك نوع الرابطة الكيميائية التي تتكون بين الذرات في جزيئات الماء وبين جزيئات الماء نفسها. ترتبط ذرات الأكسجين والهيدروجين في جزيئات الماء بروابط هيدروجينية ، وهي روابط ضعيفة تتكسر وتتشكل باستمرار مع تحرك الجزيئات.

تتمتع جزيئات الماء بالكثير من الحركة بسبب الروابط الهيدروجينية الضعيفة التي تنضم إليها. هذا هو السبب في أن الماء يكون سائلاً عند درجات حرارة أعلى من 32 درجة فهرنهايت (وأقل من 212 درجة فهرنهايت ، حيث يتحول إلى بخار). كلما كانت درجة الحرارة أكثر دفئًا ، زادت سرعة حركة الذرات في الجزيئات. عندما تنخفض درجة الحرارة إلى 32 درجة فهرنهايت ، تتحرك الذرات ببطء أكثر حتى تتجمد في النهاية وتتبلور مع تحول الماء إلى جليد.

نقطة الانصهار هي النقطة التي يتغير عندها الجليد من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة. تبلغ درجة انصهار الماء العادي 32 درجة فهرنهايت ، لكن الصوديوم في الصودا يعني أنه يجب أن يكون أبرد بكثير من 32 درجة فهرنهايت قبل أن يذوب الجليد في الصودا. وذلك لأن الصوديوم يقلل من درجة انصهار الجليد ، مما يعني أن المحلول يجب أن يكون أكثر برودة قبل ذوبان الجليد.

يقلل الصوديوم الموجود في الصودا من درجة الانصهار ويجعل الجليد يذوب ببطء أكثر مما يذوب في الماء العادي لأنه مع إضافة الملح (أو أي مادة) ، هناك عدد أقل من جزيئات الماء الحر المتاحة لتكوين روابط معًا و "التجميد" في الجليد مع ارتفاع درجة الحرارة قطرات. يجب إزالة الحرارة من المحلول لكسر الروابط وإذابة الجليد ، مما يخفض درجة حرارة المحلول بأكمله ونقطة انصهار الجليد في الصودا.

قد يجد الأشخاص الذين يعيشون في المناخات الباردة حقيقة أن الملح يقلل من درجة انصهار الجليد أمر غير بديهي ، لأن الطرق المملحة هي القاعدة في المناطق الثلجية. لكن في الظروف الثلجية ، يحافظ الملح على الطرق خالية من الجليد. كما تمت مناقشته هنا ، تؤدي إضافة الملح إلى خفض درجة الحرارة التي يتجمد عندها الماء. وبالتالي ، في وجود الملح ، سيبقى الثلج ذائبًا سائلاً عند درجات حرارة منخفضة بدلاً من أن يتحول إلى جليد ويجعل الطرق ملطخة.