¿Por qué la sal derrite el hielo? Ciencia de cómo funciona

Sabes que puedes rociar sal en una carretera o acera helada para evitar que se congele, pero ¿sabes 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 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 agregar 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 generalmente 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). El agua con sal (o cualquier otra sustancia que contenga) se congelará a una temperatura más baja. Qué tan baja será esta temperatura depende del 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, echar sal de mesa (cloruro de sodio) sobre 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 evitar que el hielo derretido se vuelva 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 a medida que el líquido se vuelva 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) 

Puede demostrar el efecto de la depresión del punto de congelación usted mismo, incluso si no tiene a mano una acera helada. Una forma es hacer su propio helado en una bolsa, donde agregar sal al agua produce una mezcla tan fría que puede congelar su golosina. Si solo desea 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. Por lo general, el vodka no se congela en un congelador doméstico. 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. pp. 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.