Vai ledus ūdenī vai soda izkausē ātrāk?

Ledus ūdenī kūst ātrāk nekā soda. Tas ir tāpēc, ka soda sastāvā ir nātrijs (sāls), un, pievienojot nātriju, ledus kūst lēnāk nekā tas notiks tīrā ūdenī. Lai ledus izkausētu, ir jāpārtrauc ķīmiskās saites, kas savieno ūdens molekulas, un saišu pārrāvumam vienmēr ir vajadzīga enerģija. Nātrija pievienošana šķīdumam nozīmē, ka saišu pārraušanai nepieciešams vairāk enerģijas nekā tīrā ūdenī, kas palēnina kušanu.

Ūdens ir kritiska viela dzīvībai, kā mēs to pazīstam, un daļēji tam var piedēvēt tā unikālās īpašības tāda veida ķīmiskā saite, kas veidojas starp atomiem ūdens molekulās un starp pašām ūdens molekulām. Ūdens molekulās esošos skābekļa un ūdeņraža atomus savieno ūdeņraža saites, kas ir vājas saites, kas nepārtraukti saplīst un veidojas, molekulām pārvietojoties.

Ūdens molekulām ir liela mobilitāte, pateicoties vājām ūdeņraža saitēm, kas tām pievienojas. Tāpēc ūdens ir šķidrs temperatūrā virs 32 grādiem F (un zem 212 grādiem F, kur tas kļūst par tvaiku). Jo temperatūra ir siltāka, jo ātrāk atomi molekulās pārvietojas. Kad temperatūra pazeminās līdz 32 grādiem F, atomi pārvietojas lēnāk, līdz beidzot tie “sasalst” un kristalizējas, ūdenim pārvēršoties par ledu.

Kušanas temperatūra ir punkts, kurā ledus maina fāzi no cietas uz šķidrumu. Parastā ūdens kušanas temperatūra ir 32 grādi F, bet nātrijā esošajā nātrijā tas nozīmē, ka tam pirms ledus izkusīs soda, tam jābūt ievērojami vēsākam par 32 grādiem F. Tas ir tāpēc, ka nātrijs pazemina ledus kušanas temperatūru, kas nozīmē, ka pirms ledus kušanas šķīdumam jābūt vēsākam.

Soda nātrijs pazemina kušanas temperatūru un liek ledam izkausēt lēnāk nekā tas būtu tīrā ūdenī, jo, pievienojot sāls (vai jebkura cita viela), ir mazāk brīvā ūdens molekulu, lai izveidotu saites kopā un kā temperatūra sasaltu ledū. pilieni. No šķīduma jānoņem siltums, lai nojauktu saites un izkausētu ledu, kas pazemina visa šķīduma temperatūru un ledus kušanas temperatūru soda.

Cilvēkiem, kas dzīvo aukstā klimatā, fakts, ka sāls pazemina ledus kušanas temperatūru, var izrādīties pret intuitīvu, jo sāļi ceļi ir norma sniega apgabalos. Bet sniega apstākļos sāls uztur ceļus bez ledus. Kā šeit tika apspriests, sāls pievienošana pazemina ūdens sasalšanas temperatūru. Tādējādi sāls klātbūtnē kūstošs sniegs zemā temperatūrā paliks šķidrs, nevis pievērsīsies ledum un padarīs ceļus slidenus.