Γιατί η προσθήκη αλατιού στο νερό αυξάνει το σημείο βρασμού

Εάν προσθέσετε αλάτι στο νερό, αυξάνετε το σημείο βρασμού του νερού ή τη θερμοκρασία κατά την οποία θα βράσει. Η θερμοκρασία που απαιτείται για να βράσει θα αυξηθεί περίπου 0,5 C για κάθε 58 γραμμάρια διαλυμένου άλατος ανά χιλιόγραμμο νερού. Αυτό είναι ένα παράδειγμα σημείο ανύψωσης σημείου βρασμού, και δεν είναι αποκλειστικά για το νερό. Εμφανίζεται κάθε φορά που προσθέτετε μια μη πτητική διαλυτή ουσία όπως το άλας σε έναν διαλύτη όπως το νερό.

Το νερό βράζει όταν τα μόρια είναι σε θέση να ξεπεράσουν την τάση ατμών του περιβάλλοντος αέρα για να μετακινηθούν από την υγρή φάση στην αέρια φάση. Όταν προσθέτετε μια διαλυμένη ουσία που αυξάνει την ποσότητα ενέργειας (θερμότητας) που απαιτείται για το νερό για να γίνει η μετάβαση, συμβαίνουν μερικές διαδικασίες.

Πώς λειτουργεί?

Όταν προσθέτετε αλάτι στο νερό, χλωριούχο νάτριο διασπάται σε ιόντα νατρίου και χλωρίου. Αυτά τα φορτισμένα σωματίδια μεταβάλλουν τις διαμοριακές δυνάμεις μεταξύ μορίων νερού.

Εκτός από το ότι επηρεάζει τη δέσμευση υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού, υπάρχει μια αλληλεπίδραση ιόντων-διπόλου για να εξετάσει: Κάθε νερό Το μόριο είναι διπόλιο, το οποίο σημαίνει ότι η μία πλευρά (η πλευρά του οξυγόνου) είναι πιο αρνητική και η άλλη πλευρά (η πλευρά του υδρογόνου) είναι περισσότερο θετικός. Τα θετικά φορτισμένα ιόντα νατρίου ευθυγραμμίζονται με την πλευρά του οξυγόνου ενός μορίου νερού, ενώ τα αρνητικά φορτισμένα ιόντα χλωρίου ευθυγραμμίζονται με την πλευρά του υδρογόνου. Η αλληλεπίδραση διπολικού ιόντος είναι ισχυρότερη από τη δέσμευση υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού, έτσι χρειάζεται περισσότερη ενέργεια για να απομακρυνθεί το νερό από τα ιόντα και στη φάση ατμού.

instagram viewer

Ακόμη και χωρίς μια φορτισμένη διαλυμένη ουσία, η προσθήκη σωματιδίων στο νερό αυξάνει το σημείο βρασμού επειδή μέρος του η πίεση που ασκεί η λύση στην ατμόσφαιρα προέρχεται τώρα από τα σωματίδια διαλυμένης ουσίας, όχι μόνο από τον διαλύτη (νερό) μόρια. Τα μόρια του νερού χρειάζονται περισσότερη ενέργεια για να παράγουν αρκετή πίεση για να ξεφύγουν από το όριο του υγρού. Όσο περισσότερο αλάτι (ή οποιαδήποτε διαλυμένη ουσία) προστίθεται στο νερό, τόσο περισσότερο ανεβάζετε το σημείο βρασμού. Το φαινόμενο εξαρτάται από τον αριθμό των σωματιδίων που σχηματίζονται στο διάλυμα.

Κατάπτωση κατάψυξης είναι μια άλλη κολλητική ιδιότητα που λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο: Αν προσθέσετε αλάτι στο νερό, χαμηλώστε το σημείο κατάψυξης καθώς αυξάνετε το σημείο βρασμού του.

Σημείο ζέσεως του NaCl

Όταν διαλύετε το αλάτι στο νερό, διασπάται σε ιόντα νατρίου και χλωρίου. Αν βράζετε όλο το νερό, τα ιόντα θα ανασυνδυαστούν για να σχηματίσουν στερεό άλας. Ωστόσο, δεν υπάρχει κίνδυνος βρασμού του NaCl: Το σημείο βρασμού του χλωριούχου νατρίου είναι 2575 F ή 1413 C. Το αλάτι, όπως και άλλα ιοντικά στερεά, έχει εξαιρετικά υψηλό σημείο βρασμού.

instagram story viewer