Usted sabe que puede rociar sal en una carretera o acera helada para evitar que se congele, pero ¿sabe cómo la sal derrite el hielo? Eche un vistazo a la depresión del punto de congelación para comprender cómo funciona.
Conclusiones clave: por qué la sal derrite el hielo
- La sal derrite el hielo y ayuda a evitar que se vuelva a congelar al reducir el punto de congelación del agua. Este fenómeno se llama depresión del punto de congelación.
- El rango de temperatura de trabajo no es el mismo para todos los tipos de sal. Por ejemplo, el cloruro de calcio reduce el punto de congelación más que el cloruro de sodio.
- Además de derretir hielo, la depresión del punto de congelación se puede utilizar para hacer helado sin congelador.
Depresión de sal, hielo y punto de congelación
La sal derrite el hielo esencialmente porque agregar sal reduce el punto de congelación del agua. ¿Cómo 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 un charco de agua para lograr el efecto. Normalmente, el hielo se recubre con una fina película de agua líquida, que es todo lo que se necesita.
El agua pura se congela a 32 ° F (0 ° C). El agua con sal (o cualquier otra sustancia que contenga) se congelará a una temperatura más baja. Cuán baja será esta temperatura depende del agente descongelante . Si coloca sal en hielo en una situación en la que la temperatura nunca llegará al nuevo punto de congelación de la solución de agua salada, no verá ningún beneficio. Por ejemplo, echar 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 trabaja hasta 5 ° F mientras que el cloruro de calcio trabaja hasta -20 ° F.
Si la temperatura desciende hasta donde el agua salada puede congelarse, se liberará energía cuando se formen enlaces a medida que el líquido se vuelva sólido. Esta energía puede ser suficiente para derretir una pequeña cantidad de hielo puro, manteniendo el proceso en marcha.
Usa sal para derretir hielo (Actividad)
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 su propio helado en una bolsita , donde agregar sal al agua produce una mezcla tan fría que puede congelar su golosina. Si solo desea ver un ejemplo de cómo se puede volver el hielo frío más la sal, mezcle 33 onzas de sal de mesa común con 100 onzas de hielo picado o nieve. ¡Ten cuidado! La mezcla estará aproximadamente a -6 ° F (-21 ° C), que es lo suficientemente fría como para darte congelación si la mantienes por mucho tiempo.
La sal de mesa se disuelve en iones de sodio y cloruro en agua. El azúcar se disuelve en agua, pero no se disocia en iones. ¿Qué efecto cree que tendría agregar azúcar al agua en su punto de congelación? ¿Puedes diseñar un experimento para probar tu hipótesis?
Más allá de la sal y el agua
Poner sal en el agua no es la única vez que ocurre la depresión del punto de congelación. Cada vez que agrega partículas a un líquido, reduce su punto de congelación y aumenta su punto de ebullición. Otro buen ejemplo de depresión del punto de congelación es el vodka. El vodka contiene etanol y agua. Normalmente, el vodka no se congela en un congelador doméstico. El alcohol en el agua reduce el punto de congelación del agua.
Fuentes
- Atkins, Peter (2006). Química física de Atkins . Prensa de la Universidad de Oxford. págs. 150-153. ISBN 0198700725.
- Petrucci, Ralph H .; Harwood, William S .; Arenque, F. Geoffrey (2002). Química general (8ª ed.). Prentice Hall. pags. 557-558. ISBN 0-13-014329-4.