Når veje er dækket af et istæppe, hvilket gør almindelig biltrafik en potentiel fare ved at bruge almindeligt salt til at dække veje opløser isen. Men hvorfor fungerer dette? Og ville ikke sukker, også en hvid, krystallinsk forbindelse, der er vanskeligt at skelne fra salt uden at smage, fungere så godt?
Eksperiment
Placer tre flasker i en fryser til hjemmet, en der indeholder vand fra hanen, en for det andet med en mættet saltopløsning og en tredjedel med en mættet sukkeropløsning. Du finder, at vandet fra vandhanen fryser som forventet. Sukkervandet bliver slush med frosne pletter, men saltvandet fryser overhovedet ikke. Dette fænomen demonstrerer frysepunktdepression.
Frysepunktdepression
Frysepunktdepression refererer til observationen, at et rent stof (dvs. vand) har et bestemt smelte /frysepunkt (0'C), men tilføjelsen af en urenhed (dvs. salt, sukker) samt sænkning af denne temperatur spreder den også, så der er et mindre bestemt, mere diffust smelte /frysepunkt. Jo større mængde urenhed er, jo lavere er smelte /frysepunktet. Frysepunktdepression er med andre ord en kollegativ egenskab. Og når det kommer til opløsningernes koligative egenskaber, er det antallet af opløste molekyler, der betyder noget, ikke typen af opløst stof. Sammenligning af to opløsninger, der hver indeholder den samme mængde af enten salt eller sukker, saltopløsningen vil sænke frysepunktet yderligere . Dette skyldes, at 1 gram salt indeholder flere molekyler af salt, end 1 g sukker, indeholder molekyler af sukker.
Opløsningskoncentration
Kemikere bruger mol, en enhed, der er lig med antallet af molekylvægten (målt i dalton) af et stof, men i gram, til fremstilling af en opløsning med et specificeret antal opløste molekyler. En mol af et stof har nøjagtigt det samme antal molekyler som en mol af ethvert andet stof. Bordsukker (saccharose), C12H22O11, har en molekylvægt på 342 dalton. Vej 342 g for at få en mol saccharose. Bordsalt, NaCl, har en molekylvægt på 58 dalton. Bemærk, at du har brug for næsten seks gange mere saccharose for at få det samme antal molekyler i en mol salt.
Ice and Water Equilibrium
Under normale forhold er fast vand i ligevægt med flydende vand ved sin standardfrysning temperatur på 0 ° C, hvilket betyder, at vand vil tilfredsstille eksistere som enten en væske eller et fast stof og vil begynde at smelte eller fryse. Af denne grund er is dækket af et tyndt lag vand. Molekyler i den faste fase 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, der er drysset på isdækkede veje, opløses i filmen med vandbelægning af isen, hvilket skaber en løsning, der ikke længere fryser til punkt. Faste molekyler bevæger sig ind i den flydende fase, men vender ikke længere tilbage til det faste stof. Balance tip mod den flydende fase, flere og flere molekyler befinder sig i opløsning, og smelter dermed isen.
Sidste artikelHvordan ruster saltvand metaller?
Næste artikelSikkerhedsforholdsregler ved brug af flammer i videnskab