Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Giver isen hurtigere i vand eller soda?

Is smelter hurtigere i vand end i sodavand. Dette skyldes, at sodavand har natrium (salt) i det, og tilsætning af natrium gør isen smelter langsommere, end den vil i almindeligt vand. For at isen skal smelte, skal de kemiske bindinger, der tilsluttes vandmolekyler, brydes, og brydende bindinger kræver altid energi. Tilsætning af natrium til en opløsning betyder, at det kræver mere energi at bryde bindinger, end det tager i almindeligt vand, hvilket forsinker smeltning.

Hydrogenbindinger

Vand er et kritisk stof for livet, som vi ved det , og delvist kan dets unikke egenskaber tilskrives den slags kemiske binding, som dannes mellem atomer i vandmolekyler og mellem vandmolekylerne selv. Oxygen- og hydrogenatomer i vandmolekyler er forbundet med hydrogenbindinger, som er svage bindinger, som hele tiden bryder sammen og dannes, når molekylerne bevæger sig.

Betydning

Vandmolekyler har stor mobilitet på grund af til de svage hydrogenbindinger, der går med dem. Derfor er vandet flydende ved temperaturer over 32 grader F (og under 212 grader F, hvor det bliver damp). Jo varmere temperaturen er, jo hurtigere vil atomerne i molekylerne bevæge sig. Da temperaturen falder til 32 grader F, bevæger atomerne langsommere, indtil de endelig fryser og krystalliserer, når vandet bliver til is.

Smeltepunkt

Smeltepunktet er det punkt, hvor is skifter fase fra et fast stof til en væske. Smeltepunktet for almindeligt vand er 32 grader F, men natrium i soda betyder, at det skal være signifikant koldere end 32 grader F, før isen smelter i sodavand. Dette skyldes, at natrium sænker isens smeltepunkt, hvilket betyder at opløsningen skal være koldere, før isen smelter.

Natrium virkning

Natrium i soda sænker smeltepunktet og gør isen smelte langsommere end det ville være i rent vand, fordi der med salt (eller noget stof) er der færre vandfri molekyler til rådighed for at danne bindinger sammen og "fryse" til is, da temperaturen falder. Varme skal fjernes fra opløsningen for at bryde bindinger og smelte is, hvilket sænker hele opløsningens temperatur og isens smeltepunkt i sodavand.

Overvejelser

Personer, der lever i kolde klimaer, kan find det faktum at salt sænker isens smeltepunkt mod intuitiv, da saltede veje er normen i snedækkede områder. Men i snedækkede forhold holder saltvejen fri for is. Som diskuteret her sænker tilsætningen af ​​salt den temperatur, ved hvilken vandet vil fryse. I nærværelse af salt smelter sneen således forbi væske ved lave temperaturer i stedet for at vende sig til is og gøre vejene glatte.