Bir tuzu üzerine serpebileceğinizi biliyorsunuz. buzlu yol ya da kaldırımın buz gibi olmasını önlemeye yardımcı olur, ama tuzun buzu nasıl erittiğini biliyor musunuz? Şuna baksana donma noktası alçalması nasıl çalıştığını anlamak için.
Önemli Çıkarımlar: Tuz neden buzu eritir
- Tuz buzu eritir ve suyun donma noktasını düşürerek yeniden donmayı önlemeye yardımcı olur. Bu fenomene donma noktası depresyonu denir.
- Çalışma sıcaklığı aralığı tüm tuz türleri için aynı değildir. Örneğin, kalsiyum klorür donma noktasını sodyum klorürden daha fazla düşürür.
- Eriyen buza ek olarak, dondurucu olmadan dondurma yapmak için donma noktası alçalması kullanılabilir.
Tuz, Buz ve Donma Noktası Alçalması
Tuz esas olarak buzu eritir çünkü tuz eklenir donma noktası Suyun. Bu buzu nasıl eritir? Buzla birlikte az su kalmadıkça, olmaz. İyi haber şu ki, etkiyi elde etmek için bir su havuzuna ihtiyacınız yok. Buz tipik olarak tek gereken ince bir sıvı su filmi ile kaplanır.
Saf su 0 ° C sıcaklıkta donar. Tuzlu su (veya içindeki herhangi bir madde) daha düşük bir sıcaklıkta donacaktır. Bu sıcaklığın ne kadar düşük olacağı,
buz çözücü ajan. Sıcaklığın tuzlu su çözeltisinin yeni donma noktasına asla ulaşmayacağı bir durumda buza tuz koyarsanız, herhangi bir fayda görmezsiniz. Örneğin, sofra tuzu (sodyum klorit) 0 ° F olduğunda buz üzerine buzu bir tuz tabakasıyla kaplamaktan başka bir şey yapmaz. Öte yandan, aynı tuzu 15 ° F'ta buz üzerine koyarsanız, tuz önleyebilir eriyen buz tekrar dondurmaktan. Magnezyum klorür 5 ° F'ye, kalsiyum klorür -20 ° F'ye kadar çalışır.Sıcaklık, tuzlu su donabilir, sıvı katılaştıkça bağlar oluştuğunda enerji açığa çıkacaktır. Bu enerji, işlemi devam ettirerek az miktarda saf buzu eritmek için yeterli olabilir.
Buz Eritmek için Tuz Kullanın (Aktivite)
Etkisini gösterebilirsiniz. donma noktası alçalması kullanışlı, buzlu bir kaldırıma sahip olmasanız bile. Bunun bir yolu kendi bir baggie dondurma, nerede tuz eklemek suya karıştırarak karışımınızı o kadar soğuk bir hale getirir ki tedavinizi dondurabilir. Sadece soğuk buz artı tuzun nasıl alabileceğini gösteren bir örnek görmek istiyorsanız, 33 ons normal sofra tuzu 100 ons ezilmiş buz veya kar ile karıştırın. Dikkatli ol! Karışım -21 ° C (-6 ° F) civarında olacaktır, bu da çok uzun süre tutarsanız donma sağlayacak kadar soğuktur.
Sofra tuzu sudaki sodyum ve klorür iyonlarına dönüşür. Şeker suda çözünür, ancak herhangi bir iyona ayrılmaz. Suya şeker eklemenin donma noktasında ne gibi bir etkisi olacağını düşünüyorsunuz? Hipotezinizi test etmek için bir deney tasarlayabilir misiniz?
Tuz ve Suyun Ötesinde
Donma noktası alçalması meydana gelen tek zaman suya tuz koymak değildir. Bir sıvıya parçacık eklediğinizde, donma noktasını düşürür ve kaynama noktasını yükseltirsiniz. Donma noktası depresyonunun bir başka iyi örneği votkadır. Votka hem etanol hem de su içerir. normalde, votka donmaz bir ev dondurucuda. Sudaki alkol suyun donma noktasını düşürür.
Kaynaklar
- Atkins, Peter (2006). Atkins Fiziksel Kimyası. Oxford Üniversitesi Yayınları. s. 150–153. ISBN 0198700725.
- Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Ringa, F. Geoffrey (2002). Genel Kimya (8. baskı). Prentice-Hall. s. 557-558. ISBN 0-13-014329-4.