Conţinut
Dacă ați făcut vreodată înghețată acasă sau ați încercat să topiți gheața cu sare, șansele ca la un moment dat să vă ardeți cu un amestec de sare și gheață sunt foarte mari. Orice substanță suficient de rece ca gheața va provoca durere dacă este lăsată în contact cu pielea suficient de mult timp. Dacă sunt utilizate împreună, sarea și gheața pot provoca înghețarea într-o asemenea măsură încât va apărea ca și cum pielea arde ca un foc.
Fazele de apă
Apa, ca orice altă substanță, există în trei faze: solidă, lichidă și gazoasă. Atomii în faza lor gazoasă (când se numește vapori) sunt foarte fierbinți și se mișcă cu multă energie. La temperaturi sub punctul de fierbere, acesta devine lichid. În ciuda faptului că sunt mai reci decât aburul, moleculele de apă lichidă au suficientă energie pentru a se mișca și a le împiedica să fie conectate ferm. Când temperatura scade și mai mult, apa îngheață, devenind solidul cunoscut sub numele de gheață. În această stare, moleculele nu se mișcă prea mult și se lipesc una de cealaltă, conferind apei duritatea și forma sa.
Soluții
Lucrurile se schimbă atunci când apa este impură. Pentru a înțelege de ce, este necesar să înțelegem ceva despre soluții. O soluție este un termen chimic pentru o substanță solidă care a fost dizolvată într-un lichid, la fel cum sarea poate fi dizolvată în apă. Apa este deosebit de bună la dizolvarea lucrurilor, deoarece are sarcini electrice la capetele celor două molecule, potrivit profesorului de știință dr. Andrew Olson. Aceste mici încărcături din fiecare moleculă de apă tind să înconjoare moleculele individuale de solut (adică moleculele solidului dizolvat în apă), dispersându-se între ele.
Depresia punctului de îngheț
Deoarece apa este o soluție care se răspândește pentru a acoperi fiecare moleculă a substanței dizolvate, puține molecule de apă sunt capabile să păstreze contactul cu celelalte. Moleculele dizolvate se împiedică. Acest lucru face ca apa să fie mai puțin capabilă să sufere modificări, cum ar fi schimbarea fazei. Pentru congelarea unei soluții apoase este necesar un răcitor decât pentru congelarea apei pure. Aceasta se numește „depresie a punctului de îngheț” și apare indiferent de materialul care alcătuiește solutul. Deoarece sarea este ușor dizolvată în apă, apa sărată are un punct de solidificare mai scăzut decât apa pură.
Gheață și sare
Când gheața intră în contact cu sarea, punctul de îngheț este redus imediat ce sarea este dizolvată. Acest lucru face ca gheața să se topească în apă deoarece, în timp ce gheața este suficient de rece pentru ca apa pură să existe ca solid, nu este suficient de rece pentru a îngheța apa sărată. Cu toate acestea, dizolvarea sării și topirea gheții necesită energie.
Arsuri
Energia preluată de reacția chimică a depresiunii punctului de îngheț este trasă în mediul imediat. Dacă gheața și sarea sunt în contact cu pielea ta, înseamnă că toată căldura este extrasă de pe pielea ta, făcându-l suficient de rece pentru a experimenta o îngheț, oferindu-ți o senzație de arsură în acest proces.
