Czy lód topi się szybciej w wodzie czy sodzie?

Lód topi się szybciej w wodzie niż w sodzie. Dzieje się tak, ponieważ soda zawiera sód (sól), a dodanie sodu powoduje, że lód topi się wolniej niż w zwykłej wodzie. Aby lód się stopił, wiązania chemiczne łączące cząsteczki wody muszą zostać zerwane, a rozerwanie wiązań zawsze wymaga energii. Dodanie sodu do roztworu oznacza, że ​​do zerwania wiązań potrzeba więcej energii niż w zwykłej wodzie, która spowalnia topnienie.

Woda jest substancją krytyczną dla życia, jakie znamy, a po części jej wyjątkowe właściwości można przypisać rodzaj wiązania chemicznego, które tworzy się między atomami w cząsteczkach wody i między samymi cząsteczkami wody. Atomy tlenu i wodoru w cząsteczkach wody są połączone wiązaniami wodorowymi, które są słabymi wiązaniami, które nieustannie pękają i tworzą się podczas ruchu cząsteczek.

Cząsteczki wody mają dużą mobilność dzięki słabym wiązaniom wodorowym, które je łączą. Dlatego woda jest płynna w temperaturach powyżej 32 stopni F (i poniżej 212 stopni F, gdzie staje się parą). Im wyższa temperatura, tym szybciej poruszają się atomy w cząsteczkach. Gdy temperatura spada do 32 stopni F, atomy poruszają się wolniej, aż w końcu „zamrażają” i krystalizują, gdy woda zamienia się w lód.

Temperatura topnienia to punkt, w którym lód zmienia fazę ze stałej w ciekłą. Temperatura topnienia czystej wody wynosi 32 stopnie F, ale sód w sodzie oznacza, że ​​musi być znacznie zimniej niż 32 stopnie F, zanim lód w sodzie stopi się. Dzieje się tak, ponieważ sód obniża temperaturę topnienia lodu, co oznacza, że ​​roztwór musi być zimniejszy, zanim lód się stopi.

Sód w sodzie obniża temperaturę topnienia i sprawia, że ​​lód topi się wolniej niż w zwykłej wodzie, ponieważ po dodaniu sól (lub dowolna substancja), dostępnych jest mniej cząsteczek wolnej wody, które tworzą wiązania i „zamrażają” w lodzie, gdy temperatura krople. Ciepło musi zostać usunięte z roztworu, aby rozerwać wiązania i stopić lód, co obniża temperaturę całego roztworu i temperaturę topnienia lodu w sodzie.

Dla osób żyjących w zimnym klimacie fakt, że sól obniża temperaturę topnienia lodu jest sprzeczny z intuicją, ponieważ zasolone drogi są normą na zaśnieżonych obszarach. Ale w warunkach śnieżnych sól chroni drogi przed oblodzeniem. Jak omówiono tutaj, dodanie soli obniża temperaturę zamarzania wody. Tak więc w przypadku topnienia soli śnieg pozostanie płynny w niskich temperaturach, zamiast zamieniać się w lód i powodować śliską nawierzchnię.