Pourquoi le sel fait-il fondre la glace plus rapidement que le sucre ?

Lorsque les routes sont recouvertes d'une couche de glace, ce qui rend les déplacements en voiture ordinaires un danger potentiel, l'utilisation de sel commun pour couvrir les routes dissout la glace. Mais pourquoi ça marche? Et le sucre, également composé blanc et cristallin, difficile à distinguer du sel sans goût, ne fonctionnerait-il pas aussi bien ?

Placez trois bouteilles dans un congélateur domestique, une contenant de l'eau du robinet, une seconde avec une solution saturée de sel et une troisième avec une solution saturée de sucre. Vous constaterez que l'eau du robinet gèle comme prévu. L'eau sucrée devient de la neige fondante avec des plaques gelées, mais l'eau salée ne gèlera pas du tout. Ce phénomène démontre une dépression du point de congélation.

L'abaissement du point de congélation fait référence à l'observation qu'une substance pure (c'est-à-dire l'eau) a un point de fusion/congélation défini (0'C), mais l'addition d'une impureté (c. point. Plus la quantité d'impureté est grande, plus le point de fusion/congélation est bas. En d'autres termes, la dépression du point de congélation est une propriété colligative. Et quand il s'agit de propriétés colligatives des solutions, c'est le nombre de molécules de soluté qui compte, pas le type de soluté, En comparant deux solutions, chacune contenant la même quantité de sel ou de sucre, la solution saline abaissera le point de congélation plus loin. En effet, 1 gramme de sel contient plus de molécules de sel que 1 g de sucre ne contient de molécules de sucre.

Les chimistes utilisent des moles, une unité en nombre égal au poids moléculaire (mesuré en daltons) d'une substance, mais en grammes, pour préparer une solution avec un nombre spécifié de molécules de soluté. Une mole d'une substance a exactement le même nombre de molécules qu'une mole de n'importe quelle autre substance. Le sucre de table (saccharose), C12H22O11, a un poids moléculaire de 342 daltons. Pour obtenir une mole de saccharose, pesez 342g. Le sel de table, NaCl, a un poids moléculaire de 58 daltons. Pour obtenir une mole de sel, pesez 58g. Notez que vous avez besoin de près de six fois plus de saccharose pour obtenir le même nombre de molécules dans une mole de sel.

Dans des conditions normales, l'eau solide est en équilibre avec l'eau liquide à sa température de congélation standard température de 0'C, ce qui signifie que l'eau existera sous forme liquide ou solide et commencera à fondre ou congeler. Pour cette raison, la glace est recouverte d'une fine couche d'eau. Les molécules en phase solide échangent constamment leur place avec les molécules en phase liquide. Ce comportement de l'eau permet d'utiliser du sel pour faire fondre la glace.

Le sel saupoudré sur les routes verglacées se dissout dans le film d'eau recouvrant la glace, créant une solution qui n'est plus à son point de congélation. Les molécules solides passent dans la phase liquide, mais ne retournent plus dans le solide. Balance des pointes vers la phase liquide, de plus en plus de molécules se retrouvent en solution, faisant ainsi fondre la glace.