Zakaj sol topi led hitreje kot sladkor?

Ko so ceste prekrite z odejo iz ledu, navadni avtomobili potujejo potencialno, nevarnost pa z razkuževanjem soli raztopi led. Zakaj pa to deluje? In ali ne bi tudi sladkor, tudi bela, kristalinična spojina, ki jo je brez okusa težko ločiti od soli, tudi deloval?

Tri steklenice postavite v zamrzovalnik za dom, ena vsebuje vodo iz pipe, druga z nasičeno raztopino soli in tretja z nasičeno raztopino sladkorja. Voda iz pipe vam po pričakovanjih zamrzne. Sladkorna voda postane motna z zamrznjenimi madeži, vendar slana voda sploh ne bo zmrznila. Ta pojav dokazuje depresijo ledišča.

Znižanje točke ledišča se nanaša na ugotovitev, da ima čista snov (tj. Voda) določeno tališče / ledišče (0 ° C), vendar dodatek nečistoče (tj. sol, sladkor), pa tudi znižanje te temperature tudi razširi, tako da pride do manj natančnega in bolj razpršenega taljenja / zmrzovanja točka. Večja kot je količina nečistoče, nižje je tališče / ledišče. Z drugimi besedami, depresija ledišča je koligativna lastnost. In ko gre za koligacijske lastnosti raztopin, je pomembno število molekul topljene snovi, ne vrsta raztopljene snovi, Če primerjamo dve raztopini, od katerih vsaka vsebuje enako količino soli ali sladkorja, raztopina soli zniža ledišče naprej. To je zato, ker 1 gram soli vsebuje več molekul soli kot 1 g sladkorja vsebuje molekule sladkorja.

Kemiki za pripravo raztopine z določenim številom molekul topljene snovi uporabljajo mol, enoto, ki je po številu enaka molekulski masi (merjeno v daltonih) snovi, vendar v gramih. Mol ene snovi ima popolnoma enako število molekul kot mol katere koli druge snovi. Namizni sladkor (saharoza), C12H22O11, ima molekulsko maso 342 daltonov. Če želite dobiti en mol saharoze, odtehtajte 342 g. Namizna sol, NaCl, ima molekulsko maso 58 daltonov. Če želite dobiti en mol soli, odtehtajte 58 g. Upoštevajte, da potrebujete skoraj šestkrat več saharoze, da dobite enako število molekul v enem molu soli.

V normalnih pogojih je trdna voda v stanju standardnega zamrzovanja v ravnotežju s tekočo vodo temperatura 0'C, kar pomeni, da bo voda zadovoljivo obstajala bodisi kot tekočina bodisi kot trdna snov in se bo začela topiti ali zamrznite. Iz tega razloga je led prekrit s tanko plastjo vode. Molekule v trdni fazi neprestano trgujejo z molekulami v tekoči fazi. Takšno obnašanje vode omogoča uporabo soli za taljenje ledu.

Sol, posuta po ledu pokritih cestah, se raztopi v filmu vode, ki prekriva led, in ustvari raztopino, ki ni več na ledišču. Trdne molekule potujejo v tekočo fazo, vendar se ne spremenijo več v trdno. Usmerite nasvete proti tekoči fazi, vedno več molekul se znajde v raztopini in tako topi led.