Sabes que puedes rociar sal en un carretera helada o en la acera para evitar que se congele, pero ¿sabes cómo la sal derrite el hielo? Echa un vistazo a depresión del punto de congelación para entender cómo funciona
Conclusiones clave: por qué la sal derrite el hielo
- La sal derrite el hielo y ayuda a prevenir la congelación bajando 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 el hielo, la depresión del punto de congelación se puede usar para hacer helados sin un congelador.
Depresión de sal, hielo y punto de congelación
La sal derrite el hielo esencialmente porque la adición de sal disminuye el punto de congelación del agua. ¿Cómo se derrite el hielo? Bueno, no lo hace, 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. El hielo normalmente está cubierto con una fina película de agua líquida, que es todo lo que se necesita.
El agua pura se congela a 32 ° F (0 ° C). Agua con sal (o cualquier otra sustancia que contenga) se congelará a una temperatura más baja. Cuán baja será esta temperatura depende de agente de deshielo. Si coloca sal en hielo en una situación en la que la temperatura nunca alcanzará el nuevo punto de congelación de la solución de agua salada, no verá ningún beneficio. Por ejemplo, arrojar sal de mesa (cloruro de sodio) en hielo cuando está a 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 prevenir hielo derretido de volver a congelar. El cloruro de magnesio se reduce a 5 ° F, mientras que el cloruro de calcio se reduce a -20 ° F.
Si la temperatura baja a donde el agua salada puede congelarse, se liberará energía cuando se formen enlaces cuando el líquido se convierta en sólido. Esta energía puede ser suficiente para derretir una pequeña cantidad de hielo puro y mantener el proceso en marcha.
Usar sal para derretir hielo (Actividad)
Puedes demostrar el efecto de depresión del punto de congelación usted mismo, incluso si no tiene a mano una acera helada. Una forma es hacer tu propio helado en una bolsa, dónde agregando sal al agua produce una mezcla tan fría que puede congelar su golosina. Si solo quiere ver un ejemplo de cómo puede enfriarse el hielo más la sal, mezcle 33 onzas de sal de mesa común 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 provocar congelación si la mantiene demasiado 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 ningún ión. ¿Qué efecto crees que agregar azúcar al agua tendría 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 el único momento en que ocurre la depresión del punto de congelación. Cada vez que agrega partículas a un líquido, baja 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. Ordinariamente, el vodka no se congela en un congelador casero El alcohol en el agua disminuye el punto de congelación del agua.
Fuentes
- Atkins, Peter (2006). Química Física de Atkins. Prensa de la Universidad de Oxford. páginas. 150–153. ISBN 0198700725.
- Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Arenque, F. Geoffrey (2002). Química General (8a ed.). Prentice Hall. pag. 557-558. ISBN 0-13-014329-4.