chimie question #4067



Hannah (Genre: femelle, Àge: 10 années) de Austin sur 7 janvier, 2008 demande:

Q:

Comment est-ce que le sel fait fondre la glace?

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la réponse

Barry Shell répondu le 8 janvier, 2008, R:
Il a tout à voir avec la réduction de la quantité de molécules d'eau disponibles pour la congélation. Glace se forme à partir de l'eau liquide quand la température de l'eau abaissent à 0 ° C (32 degrés F) ou moins. Vous devez imaginer l'eau liquide alors que des milliards de milliards de molécules qui se basculent avec de l'énergie. La congélation se produit parce que lorsque vous refroidir l'eau, l 'énergie diminue au point où les molécules d'eau deviennent presque immobile, enfermé dans un solide que nous appelons la glace. Quand l'eau gèle, les molécules d'eau individuelles doivent ralentir suffisamment et ils ont aussi à «le sentiment" de "verrouiller ensemble" dans une forme solide. Ce solide est en fait un motif régulier de molécules appelé un cristal de glace.

Maintenant à un moment donné, même à 0 degrés ou moins, toutes les molécules d'eau ont des quantités différentes d'énergie - certains ont plus, d'autres moins. C'est aléatoire. Ceux avec moins d'énergie sont celles qui vont ralentir suffisamment pour attacher au cristal et de consolider ou de geler dans la glace. Les scientifiques disent qu'il ya une fraction de molécules qui sont prêts à geler à un instant donné. Évidemment, plus il fait froid, plus cette fraction est, mais à tout moment, peu importe le froid qu'il fait, il ya toujours certains qui veulent geler et d'autres qui ne le font pas.

Lorsque vous mettez un peu de sel , les choses changent.  Fondamentalement la fraction d'eau disponible pour la de congélation changent. Voici pourquoi; le sel est constitué d'atomes de sodium et du chlore. Alors, quand il se mélange avec de l'eau, il se dissout dans l'eau en contribuant des atomes de sodium et de chlore à la combinaison de molécules d'eau. Donc, vous verrez que par ajoutant du sel, vous réduisez la fraction des molécules d'eau en total, parce que certains molecules de ce total est absorbé par les atomes de sodium et de chlore.

Disons que vous avait à l'origine 100 molécules d'eau, et de ces 100, 50 molécules étaient prêts à devenir de du glace à un certain moment. Cela signifie donc que la fraction prête à geler est la moitié, 50/100, des molécules total. Maintenant, si vous mettez un peu de sel dans ce même mélange, au lieu d'avoir 100 molécules d'eau, peut-être il y aurait seulement 80 molécules d'eau et 10 atomes de sodium et 10 atomes de chlore, pour garder le total ajoutant jusqu'à 100. Donc, si la fraction qui sont prêts à geler est toujours la moitié, vous obtenez seulement 1/2 de 80, ou 40 molécules d'eau prêts à geler à cet instant. Donc,  il y a une réduction du quantité de molécules d'eau disponibles pour la congélation. Cela signifie qu'ils vont rester comme l'eau et ne deviendrait pas de la glace. Si vous reduisez 50 molécules à 40 molécules, ceci est un changement de 10/50 ou 1/5 ou 20%. Donc, vous avez fait l'eau 20% moins susceptibles de former de la glace.

Il ya d'autres forces impliquées, aussi, mais la raison principale que le sel fait fondre la glace est par la diminution de la fraction des molécules d'eau dans une solution disponible pour la congélation à n'importe quel moment dans le temps. Pour cette raison, il n'a pas vraiment d'importance quel genre de sel que vous utilisez, ou d'ailleurs n'importe quel autre type de molécule que vous utilisez. Par exemple, vous pouvez mettre l'alcool avec de l'eau et ceci permettrait d'éviter la glace. C'est ce qui est fait avec du liquide lave-glace. Aussi les gens ajoute de l'antigel, le produit chimique l'éthylène glycol, à l'eau dans les systèmes de refroidissement des voitures (le radiateur) pour l'empêcher de geler. Tous fonctionnent sur le même principe: la réduction de la fraction des molécules d'eau disponibles pour la congélation à une température, et temps, donnée.

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