Малко е неточно да се каже, че солта топи лед, въпреки че определено така изглеждат нещата при температури близо до нормалната точка на замръзване. По-точно е да се каже, че солта понижава точката на замръзване на водата и тя прави това чрез разтваряне. Не само солта може да направи това; всяко вещество, което се разтваря във вода, понижава точката на замръзване. Това включва каменна сол. Тъй като обаче гранулите на каменна сол са по-големи от гранулите на готварска сол и съдържат повече неразтворими примеси, те не се разтварят толкова добре и не понижават толкова точката на замръзване.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Каменната сол и трапезната сол понижават точката на замръзване на водата, като се разтварят в нея. Тъй като частиците каменна сол са по-големи и съдържат примеси, обаче, частиците каменна сол не понижават точката на замръзване толкова, колкото готварската сол.
Вещества, които се разтварят във вода
Водната молекула е полярна. Когато двойка водородни атоми се свързват с кислороден атом, за да образуват Н
2О, те се подреждат асиметрично, като пословичните уши на Мики Маус. Това дава на молекулата нетен положителен заряд от едната страна и отрицателен заряд от другата. С други думи, всяка водна молекула е като малък магнит.За да се разтвори веществото във вода, то също трябва да е полярна молекула или трябва да може да се разпада на полярни молекули. Големите органични молекули, съставляващи моторно масло и бензин, са примери за неполярни молекули, които няма да се разтворят. Когато полярните молекули влязат във вода, те привличат водни молекули, които ги заобикалят и отвеждат в разтвор.
Солта се разтваря толкова добре, защото напълно се дисоциира на положителни и отрицателни йони във водата. Колкото повече сол въвеждате в разтвора, толкова по-висока става концентрацията на йони, докато не останат водни молекули, които да ги заобикалят. В този момент разтворът е наситен и повече сол не може да се разтвори.
Как солта влияе върху точката на замръзване
Когато водата замръзне, водните молекули нямат достатъчно енергия, за да останат в течно състояние и електростатичното привличане между тях ги принуждава да станат твърда структура. Погледнато по друг начин, когато водата се стопи, молекулите получават достатъчно енергия, за да избягат от силите, които ги свързват в твърда структура. При нормалната точка на замръзване (32 F или 0 C) има равновесие между тези два процеса. Броят на молекулите, влизащи в твърдо състояние, е същият като броят, влизащ в течно състояние.
Разтворените вещества като сол заемат пространство между молекулите и работят електростатично, за да ги държат на разстояние, което позволява на водните молекули да останат в течно състояние за по-дълго време. Това нарушава равновесието в нормалната точка на замръзване. Има повече молекули, които се топят, отколкото има молекули, които замръзват, така че водата се топи. Ако обаче намалите температурата, водата отново ще замръзне. Наличието на сол води до намаляване на температурата на замръзване и тя продължава да намалява с концентрация на сол, докато разтворът се насити.
Каменната сол не работи толкова добре, колкото солта за трапеза
И каменната сол, и трапезната сол имат една и съща химична формула, NaCl, и двете се разтварят във вода. Основната разлика между тях е, че гранулите от каменна сол са по-големи, така че те не се разтварят толкова бързо. Когато молекулите на водата обграждат голяма гранула, те постепенно отнемат йони от повърхността и тези йоните трябва да се отклонят в разтвора, преди водните молекули да се свържат с йони по-дълбоко в гранула. Този процес може да се случи толкова бавно, че водата може да замръзне преди цялата сол да се разтвори.
Друг проблем с каменната сол е, че тя е нерафинирана и може да съдържа неразтворими примеси. Тези примеси могат да се отнесат в разтвор, но те няма да бъдат заобиколени от водни молекули и не влияят на привличането, което водните молекули имат един към друг. В зависимост от концентрацията на тези примеси има по-малко сол на единица тегло, колкото има в рафинираната готварска сол.