Garam Batu Vs. Garam Meja untuk Melelehkan Es

Agak tidak akurat untuk mengatakan bahwa garam mencairkan es, meskipun begitulah yang terlihat pada suhu di dekat titik beku normal. Lebih akurat untuk mengatakan bahwa garam menurunkan titik beku air, dan ia melakukannya dengan melarutkannya. Bukan hanya garam yang bisa melakukan ini; setiap zat yang larut dalam air menurunkan titik beku. Itu termasuk garam batu. Namun, karena butiran garam batu lebih besar dari butiran garam meja dan mengandung lebih banyak pengotor yang tidak larut, mereka tidak larut dengan baik dan tidak terlalu menurunkan titik beku.

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)

Garam batu dan garam meja keduanya menurunkan titik beku air dengan melarutkannya. Karena partikel garam batu lebih besar dan mengandung kotoran, partikel garam batu tidak menurunkan titik beku sebanyak garam meja.

Molekul air bersifat polar. Ketika sepasang atom hidrogen berikatan dengan atom oksigen membentuk H₂O, mereka mengatur diri mereka secara asimetris, seperti pepatah telinga Mickey Mouse. Ini memberi molekul muatan positif bersih di satu sisi dan muatan negatif di sisi lain. Dengan kata lain, setiap molekul air seperti magnet kecil.

Agar suatu zat dapat larut dalam air, ia juga harus berupa molekul polar, atau harus mampu memecah menjadi molekul polar. Molekul organik besar yang membentuk oli motor dan bensin adalah contoh molekul non-polar yang tidak akan larut. Ketika molekul polar memasuki air, mereka menarik molekul air, yang mengelilinginya dan membawanya ke dalam larutan.

Garam larut dengan baik karena benar-benar terdisosiasi menjadi ion positif dan negatif dalam air. Semakin banyak garam yang Anda masukkan ke dalam larutan, semakin tinggi konsentrasi ion sampai tidak ada molekul air yang tersisa untuk mengelilinginya. Pada saat itu, larutan menjadi jenuh, dan tidak ada lagi garam yang dapat larut.

Ketika air membeku, molekul air tidak memiliki energi yang cukup untuk tetap dalam keadaan cair, dan gaya tarik elektrostatik di antara mereka memaksa mereka menjadi struktur padat. Dilihat dengan cara lain, ketika air meleleh, molekul mendapatkan energi yang cukup untuk melepaskan diri dari gaya yang mengikat mereka ke dalam struktur padat. Pada titik beku normal (32 F atau 0 C), ada keseimbangan antara kedua proses ini. Jumlah molekul yang memasuki keadaan padat sama dengan jumlah molekul yang memasuki keadaan cair.

Zat terlarut seperti garam menempati ruang di antara molekul dan bekerja secara elektrostatik untuk memisahkannya, yang memungkinkan molekul air untuk tetap dalam keadaan cair untuk waktu yang lebih lama. Ini mengganggu keseimbangan pada titik beku normal. Ada lebih banyak molekul yang meleleh daripada molekul yang membeku, jadi airnya meleleh. Namun, jika Anda menurunkan suhu, air akan membeku lagi. Kehadiran garam menyebabkan suhu beku menurun, dan terus menurun dengan konsentrasi garam sampai larutan jenuh.

Baik garam batu maupun garam meja memiliki rumus kimia yang sama, NaCl, dan keduanya larut dalam air. Perbedaan utama di antara mereka adalah butiran garam batu lebih besar, sehingga tidak larut dengan cepat. Ketika molekul air mengelilingi butiran besar, mereka secara bertahap melepaskan ion dari permukaan, dan itu ion harus hanyut ke dalam larutan sebelum molekul air dapat menghubungi ion lebih dalam di dalam butir. Proses ini dapat terjadi sangat lambat sehingga air dapat membeku sebelum semua garam larut.

Masalah lain dengan garam batu adalah garam itu tidak dimurnikan dan mungkin mengandung kotoran yang tidak larut. Kotoran ini mungkin hanyut ke dalam larutan, tetapi mereka tidak akan dikelilingi oleh molekul air dan tidak mempengaruhi daya tarik molekul air satu sama lain. Tergantung pada konsentrasi pengotor ini, ada lebih sedikit garam yang tersedia per satuan berat seperti yang ada dalam garam meja yang dimurnikan.