Cómo se Derrite la Sal en el Hielo

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Cómo se Derrite la Sal en el Hielo

La sal derrite el hielo porque la sal disminuye el punto de congelación del agua. ¿Cómo se derrite el hielo? Bueno, no es así, a menos que haya un poco de agua disponible con el hielo. La buena noticia es que no necesita una piscina de agua para lograr el efecto. Por lo general, el hielo está cubierto con una fina capa de agua líquida, que es todo lo que necesita.

El agua pura se congela a 32 ° F (0 ° C). El agua con sal (o cualquier otra sustancia) se congelará a una temperatura más baja. El nivel de temperatura dependerá del agente de deshielo. Si pones sal en hielo en una situación en la que la temperatura nunca alcance el nuevo punto de congelación de la solución de agua salada, no verás ningún beneficio. Por ejemplo, tirar sal de mesa (cloruro de sodio) sobre hielo cuando hace 0 ° F no hará nada más que cubrir el hielo con una capa de sal. Por otro lado, si pones la misma sal en hielo a 15 ° F, la sal podrá evitar que el hielo derretido se vuelva a congelar. El cloruro de magnesio funciona hasta 5 ° F, mientras que el cloruro de calcio funciona hasta -20 ° F.

Cómo funciona

La sal (NaCl) se disuelve en sus iones en agua, Na + y Cl-. Los iones se difunden a través del agua y bloquean las moléculas de agua para que no se acerquen lo suficiente y en la orientación correcta para organizarse en la forma sólida (hielo). El hielo absorbe energía de su entorno para sufrir la transición de fase de sólido a líquido. Esto podría hacer que el agua pura se vuelva a congelar, pero la sal en el agua evita que se convierta en hielo. Sin embargo, el agua se enfría más de lo que era. La temperatura puede descender por debajo del punto de congelación del agua pura.

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Agregar cualquier impureza a un líquido reduce su punto de congelación. La naturaleza del compuesto no importa, pero la cantidad de partículas que se rompe en el líquido es importante. Cuantas más partículas se producen, mayor es la depresión del punto de congelación. Por lo tanto, la disolución del azúcar en agua también reduce el punto de congelación del agua. El azúcar simplemente se disuelve en moléculas de azúcar individuales, por lo que su efecto sobre el punto de congelación es menor de lo que obtendría al agregar una cantidad igual de sal, que se rompe en dos partículas. Las sales que se rompen en más partículas, como el cloruro de magnesio (MgCl2) tienen un efecto aún mayor en el punto de congelación. El cloruro de magnesio se disuelve en tres iones: un catión de magnesio y dos aniones de cloruro.

Por otro lado, agregar una pequeña cantidad de partículas insolubles puede ayudar a que el agua se congele a una temperatura más alta. Si bien hay un poco de depresión del punto de congelación, se localiza cerca de las partículas. Las partículas actúan como sitios de nucleación que permiten la formación de hielo. Esta es la premisa detrás de la formación de copos de nieve en las nubes y cómo las estaciones de esquí producen nieve cuando hace un poco de calor que la congelación.

Use sal para derretir el hielo – Actividades

***Usted mismo puede demostrar el efecto de la depresión del punto de congelación, incluso si no tiene a mano una acera helada. Una forma es hacer tu propio helado en una bolsita, donde agregar sal al agua produce una mezcla tan fría que puede congelar tu gusto.

***Si solo quiere ver un ejemplo de cómo el hielo frío y la sal pueden contraerse, mezcle 33 onzas de sal con 100 onzas de hielo picado o nieve. ¡Ten cuidado! La mezcla será de aproximadamente -6 ° F (-21 ° C), que es lo suficientemente fría como para darle congelación si la mantiene demasiado tiempo.

***Obtenga una mejor comprensión de la depresión del punto de congelación al examinar el efecto de disolver diferentes sustancias en el agua y observar la temperatura requerida para congelarla. Buenos ejemplos de sustancias para comparar son la sal de mesa (cloruro de sodio), cloruro de calcio y azúcar. Vea si puede disolver masas iguales de cada sustancia en el agua para obtener una comparación justa. El cloruro de sodio se rompe en dos iones en el agua. El cloruro de calcio forma tres iones en el agua. El azúcar se disuelve en el agua, pero no se rompe en iones. Todas estas sustancias bajarán el punto de congelación del agua.

***Lleve el experimento un paso más allá al explorar la elevación del punto de ebullición, otra propiedad colectiva de la materia. Agregar azúcar, sal o cloruro de calcio cambiará la temperatura a la que hierve el agua. ¿Es el efecto medible?

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