Ak sú cesty pokryté ľadovou pokrývkou, čo môže predstavovať potenciálne nebezpečenstvo pre bežné cestovanie autom, ľad sa rozpustí pomocou obyčajnej soli na pokrytie vozovky. Prečo to však funguje? A nepracoval by tiež cukor, tiež biela, kryštalická zlúčenina, ktorú je ťažké odlíšiť od soli bez ochutenia?
Experimentujte
Vložte tri fľaše do domácej mrazničky, jednu s vodou z vodovodu, druhú s nasýteným soľným roztokom a tretiu s nasýteným roztokom cukru. Nájdete vodu z vodovodu zamrznutú podľa očakávania. Cukorová voda sa stane zmrznutou so zmrazenými škvrnami, ale slaná voda vôbec nezmrzne. Tento jav demonštruje pokles bodu mrazu.
Depresia bodu mrazu
Depresia bodu mrazu sa týka pozorovania, že čistá látka (t. J. Voda) má určitú teplotu topenia / tuhnutia (0 ° C), ale prídavok nečistoty (t. j. soľ, cukor), ako aj zníženie tejto teploty ju tiež rozširuje, takže dochádza k menej definitívnemu a rozptýlenejšiemu topeniu / zmrazovaniu. bod. Čím väčšie je množstvo nečistoty, tým nižšia je teplota topenia / tuhnutia. Inými slovami, depresia pod bodom mrazu je koligatívna vlastnosť. A pokiaľ ide o koligatívne vlastnosti roztokov, záleží na počte molekúl rozpustenej látky, nie na druhu rozpustenej látky, Pri porovnaní dvoch roztokov, z ktorých každý obsahuje rovnaké množstvo buď soli alebo cukru, soľný roztok zníži bod tuhnutia ďalej. Je to preto, že 1 gram soli obsahuje viac molekúl soli ako 1 g cukru obsahuje molekuly cukru.
Koncentrácia rozpustenej látky
Chemici používajú na prípravu roztoku so stanoveným počtom molekúl rozpustenej látky mole, jednotku, ktorá sa rovná počtu molekúl (meraných v daltonoch) látky, avšak v gramoch. Krt jednej látky má presne rovnaký počet molekúl ako krtek ktorejkoľvek inej látky. Stolný cukor (sacharóza), C12H22O11, má molekulovú hmotnosť 342 daltonov. Na získanie jedného molu sacharózy sa naváži 342 g. Stolová soľ, NaCl, má molekulovú hmotnosť 58 daltonov. Na získanie jedného molu soli sa naváži 58 g. Všimnite si, že na získanie rovnakého počtu molekúl v jednom móle soli potrebujete takmer šesťkrát viac sacharózy.
Rovnováha ľadu a vody
Za normálnych podmienok je pevná voda v rovnováhe s kvapalnou vodou pri štandardnom zmrazení teplota 0 ° C, čo znamená, že voda bude spokojne existovať buď ako kvapalina alebo pevná látka, a začne sa topiť alebo zmraziť. Z tohto dôvodu je ľad pokrytý tenkou vrstvou vody. Molekuly v tuhej fáze neustále obchodujú s molekulami v kvapalnej fáze. Toto správanie vody umožňuje používať soľ na topenie ľadu.
Topiaci sa ľad
Soľ sypaná na cesty pokryté ľadom sa rozpúšťa vo vodnej vrstve pokrývajúcej ľad a vytvára riešenie, ktoré už nie je na bode mrazu. Pevné molekuly cestujú do kvapalnej fázy, ale už sa nevracajú späť do pevnej látky. Tipy na vyváženie smerom k kvapalnej fáze, čoraz viac molekúl sa ocitne v roztoku, a tak topí ľad.
