Hvorfor er salt smeltet hurtigere end sukker?

Når vejene er dækket af et tæppe af is, hvilket gør almindelig bilrejse en potentiel risiko, løser isen at bruge almindeligt salt til at dække veje. Men hvorfor virker dette? Og ville ikke sukker, også en hvid krystallinsk forbindelse, vanskeligt at skelne fra salt uden smag, arbejde også?

Eksperiment

Placer tre flasker i en fryseboks, en med tryk vand, et sekund med en mættet saltopløsning og en tredjedel med en mættet sukkeropløsning. Du vil finde vandhanen fryser som forventet. Sukker vandet bliver slush med frosne pletter, men saltvandet vil ikke fryse overhovedet. Dette fænomen viser frostpunktsdepression.

Frysepunktdepression

Frysepunktdæmpning henviser til observationen om, at et rent stof (dvs. vand) har et bestemt smeltepunkt /frysepunkt (0 ' C), men tilsætningen af ​​en urenhed (dvs. salt, sukker) samt nedsættelse af denne temperatur spredes også det, så der er en mindre bestemt, mere diffus smelte /frysepunkt. Jo større urenheden er, desto lavere smelter /frysepunktet er. Med andre ord er frysepunktsdepression en kolligativ egenskab. Og når det kommer til kolligative egenskaber af opløsninger, er det antallet af opløst molekyler, ikke typen af ​​opløst stof. Sammenligning af to opløsninger, der hver indeholder den samme mængde af enten salt eller sukker, vil saltopløsningen sænke frysepunktet yderligere . Dette skyldes, at 1 gram salt indeholder mere saltmolekyler end 1 g sukker indeholder sukkermolekyler.

Opløsningskoncentration

Kemister bruger mol, en enhed, der er lig i antal til molekylvægten (målt i dalton) af et stof, men i gram, at fremstille en opløsning med et specificeret antal opløste molekyler. En mol af et stof har nøjagtigt det samme antal molekyler som en masse af et hvilket som helst andet stof. Bordsukker (saccharose), C12H22O11, har en molekylvægt på 342 dalton. For at opnå en mol saccharose vejer man 342 g. Bordsalt, NaCl, har en molekylvægt på 58 dalton. For at opnå en mol salt vejer 58 g. Bemærk, at du har brug for næsten seks gange mere saccharose for at opnå det samme antal molekyler i en mol salt.

Is og vandbalance

Under normale forhold er fast vand i ligevægt med flydende vand ved dens standardfrysningstemperatur på 0 ° C, hvilket betyder, at vandet vil være tilfredsstillende som enten en væske eller et faststof, og vil begynde at smelte eller fryse. Af denne grund er isen dækket af et tyndt lag vand. Molekyler i fastfasen handler konstant steder med molekyler i den flydende fase. Denne opførsel af vand gør det muligt at bruge salt til at smelte is.

Smeltende is

Salt sprinklet på isdækkede veje opløses i vandets film, der belægger isen og skaber ikke længere en løsning på sin frysepunkt. Faste molekyler rejser ind i væskefasen, men går ikke længere ind i det faste stof. Balance tips til væskefasen, flere og flere molekyler befandt sig i opløsning og smelter således isen.