Cuando las carreteras están cubiertas por una capa de hielo, lo que hace que los viajes en automóvil ordinarios sean un peligro potencial, el uso de sal común para cubrir las carreteras disuelve el hielo. Pero, ¿por qué funciona esto? ¿Y no funcionaría también el azúcar, también un compuesto blanco y cristalino, difícil de distinguir de la sal sin probarlo?
Experimentar
Coloque tres botellas en un congelador doméstico, una que contenga agua del grifo, una segunda con una solución de sal saturada y una tercera con una solución de azúcar saturada. Verá que el agua del grifo se congela como se esperaba. El agua azucarada se vuelve fangosa con parches congelados, pero el agua salada no se congelará en absoluto. Este fenómeno demuestra la depresión del punto de congelación.
Depresión del punto de congelación
La depresión del punto de congelación se refiere a la observación de que una sustancia pura (es decir, agua) tiene un punto de fusión / congelación definido (0 ° C), pero la adición de una impureza (es decir, sal, azúcar), además de reducir esta temperatura, también la esparce para que haya una fusión / congelación menos definida y más difusa punto. Cuanto mayor sea la cantidad de impureza, menor será el punto de fusión / congelación. En otras palabras, la depresión del punto de congelación es una propiedad coligativa. Y cuando se trata de propiedades coligativas de las soluciones, lo que importa es el número de moléculas de soluto, no el tipo de soluto, Al comparar dos soluciones, cada una con la misma cantidad de sal o azúcar, la solución salina reducirá el punto de congelación. más. Esto se debe a que 1 gramo de sal contiene más moléculas de sal que 1 g de azúcar contiene moléculas de azúcar.
Concentración de soluto
Los químicos usan moles, una unidad igual en número al peso molecular (medido en daltons) de una sustancia, pero en gramos, para preparar una solución con un número específico de moléculas de soluto. Un mol de una sustancia tiene exactamente el mismo número de moléculas que un mol de cualquier otra sustancia. El azúcar de mesa (sacarosa), C12H22O11, tiene un peso molecular de 342 daltons. Para obtener un mol de sacarosa, pese 342 g. La sal de mesa, NaCl, tiene un peso molecular de 58 daltons. Para obtener un mol de sal, pese 58g. Observe que necesita casi seis veces más sacarosa para obtener la misma cantidad de moléculas en un mol de sal.
Equilibrio entre hielo y agua
En condiciones normales, el agua sólida está en equilibrio con el agua líquida en su punto de congelación estándar. temperatura de 0 ° C, lo que significa que el agua existirá felizmente como líquido o sólido, y comenzará a derretirse o congelar. Por esta razón, el hielo está cubierto por una fina capa de agua. Las moléculas en la fase sólida cambian constantemente de lugar con las moléculas en la fase líquida. Este comportamiento del agua permite utilizar sal para derretir hielo.
Hielo derretido
La sal rociada en carreteras cubiertas de hielo se disuelve en la película de agua que cubre el hielo, creando una solución que ya no está en su punto de congelación. Las moléculas sólidas viajan a la fase líquida, pero ya no vuelven a convertirse en sólido. Equilibre las puntas hacia la fase líquida, cada vez más moléculas se encuentran disueltas, derritiendo el hielo.
