Ar ledas tirpsta greičiau vandenyje ar soda?

Ledas vandenyje tirpsta greičiau nei soda. Taip yra dėl to, kad sodoje yra natrio (druskos), o pridedant natrio, ledas tirpsta lėčiau nei paprastame vandenyje. Kad ledas ištirptų, cheminės jungtys, jungiančios vandens molekules, turi būti nutrūkusios, o nutrūkus jungtims visada reikia energijos. Į tirpalą įpylus natrio, reikia daugiau energijos, kad nutrūktų ryšiai, nei reikia paprastame vandenyje, o tai sulėtina tirpimą.

Vanduo yra gyvybiškai svarbi medžiaga, kurią mes žinome, ir iš dalies galima priskirti jo unikalias savybes cheminės jungties rūšis, kuri susidaro tarp atomų vandens molekulėse ir tarp pačių vandens molekulių. Vandens molekulėse esantys deguonies ir vandenilio atomai sujungiami vandenilio jungtimis, kurios yra silpnos jungtys, kurios nuolat lūžta ir susidaro, kai molekulės juda.

Vandens molekulės turi daug judrumo dėl silpnų vandenilio ryšių, kurie jungiasi prie jų. Štai kodėl aukštesnėje nei 32 laipsnių F temperatūroje (ir žemesnėje nei 212 laipsnių F temperatūroje, kur jis tampa garu) vanduo yra skystas. Kuo šilčiau temperatūra, tuo greičiau juda molekulėse esantys atomai. Temperatūrai krintant iki 32 laipsnių F, atomai juda lėčiau, kol galiausiai jie „užšąla“ ir kristalizuojasi vandeniui virstant ledu.

Lydymosi temperatūra yra ta vieta, kurioje ledo fazė keičiasi iš kietos į skystą. Paprasto vandens lydymosi temperatūra yra 32 laipsniai F, tačiau natrio natris reiškia, kad prieš ledui ištirpstant soda, jis turi būti gerokai šaltesnis nei 32 laipsniai F. Taip yra todėl, kad natris sumažina ledo lydymosi temperatūrą, o tai reiškia, kad tirpalas turi būti šaltesnis, kol ledas ištirps.

Sodoje esantis natris sumažina lydymosi temperatūrą ir priverčia ledą tirpti lėčiau nei paprastame vandenyje, nes pridedant druskos (ar bet kurios kitos medžiagos), yra mažiau laisvo vandens molekulių, kad susidarytų jungtys ir „sustingtų“ į ledą temperatūrai lašai. Iš tirpalo reikia pašalinti šilumą, kad suskaidytų ryšius ir ištirptų ledas, o tai sumažina viso tirpalo temperatūrą ir ledo lydymosi temperatūrą soda.

Šaltame klimate gyvenantiems žmonėms faktas, kad druska sumažina ledo lydymosi tašką, yra nesuprantama, nes snieguoti keliai yra įprasta snieguotose vietovėse. Tačiau snieguotomis sąlygomis druska neleidžia keliams ledo. Kaip čia aptarta, įdedant druskos, sumažėja temperatūra, prie kurios užšąla vanduo. Taigi, esant druskai, tirpstantis sniegas žemoje temperatūroje išliks skystas, užuot pasukęs į ledą ir padaręs kelius slidžius.