Jogar sal no gelo…
…parece fazê-lo derreter.
Mas na verdade,…
…na superfície onde a água está constantemente em fusão e congelamento,…
…os íons de sal atrapalham o processo de congelamento,…
…deslocando o equilíbrio entre a fusão e o congelamento…
…a favor da fusão.
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Jogar sal no gelo…
…parece fazê-lo derreter.
Mas na verdade,…
…na superfície onde a água está constantemente em fusão e congelamento,…
…os íons de sal atrapalham o processo de congelamento,…
…deslocando o equilíbrio entre a fusão e o congelamento…
…a favor da fusão.
Sal e gelo
Nas regiões frias do mundo, o sal é usado para tirar o gelo das ruas e as calçadas. Mas como o sal derrete o gelo? Na verdade, isso não acontece. O sal apenas reduz o congelamento, sem afetar o derretimento, mudando, assim, o equilíbrio entre esses dois processos a favor da fusão.
Se o tempo permitir, combine esta experiência com 'Mais frio do que o gelo'.
Na superfície do gelo, a fusão e o congelamento geralmente estão em equilíbrio em cerca de 0˚ Celsius.
A adição de sal dilui a água e, portanto, reduz a taxa na qual as moléculas de água se unem à fase sólida (congelamento); mas não reduz a taxa na qual as moléculas do gelo se separam para entrar na fase líquida (fusão).
Sal
Açúcar
Pratos de plástico
Coloque um cubo de gelo em um prato de plástico e ponha um pouco de sal em um dos cantos do gelo.
1. O que acontece com o sal? E com o gelo?
2. Como o sal acelera o derretimento do gelo?
3. Ocorrerá um efeito semelhante ao adicionar outras substâncias que se disolvem na água? Faça o teste!
(se for necessário)
Por que o sal é dissolvido?
› Porque há água líquida na superfície do cubo de gelo.
O que acontece quando o gelo derrete?
› Algumas moléculas de água se separam da estrutura cristalina.
Isso é irreversível?
› Não, as moléculas de água líquida podem se ligar à estrutura cristalina. Ambos os processos – de congelamento e de fusão – ocorrem simultaneamente.
O sal evita que as moléculas de água se separem do gelo?
› Não.
O sal impede que as moléculas de água se liguem à estrutura cristalina?
› Sim, os íons "ficam no caminho" e impedem a formação de uma estrutura cristalina regular.
As moléculas de água na superfície do gelo deixam constantemente a estrutura cristalina de gelo e se tornam líquidas (derretem) ou evaporam (sublimação). Ao mesmo tempo, as moléculas de água na fase líquida próximas do gelo são "capturadas" e integradas à estrutura cristalina. A 0˚ Celsius esses dois processos geralmente estão em equilíbrio, enquanto em temperaturas mais altas, a fusão e a evaporação predominam; e em temperaturas mais baixas, o congelamento captura mais moléculas na superfície de gelo do que perde.
A adição de sal dilui a água com íons (no caso do sal de cozinha Na+ e Cl-), que são muito mais difíceis de integrar à estrutura cristalina, dificultando o congelamento, mas sem afetar o processo de fusão. Isso desloca o equilíbrio a favor do processo de fusão. O novo ponto de equilíbrio ou ponto de congelamento encontra-se, portanto, a uma temperatura mais baixa (no caso de NaCl a cerca de -9˚ Celsius). Outras substâncias que são dissolvidas em água, como o açúcar (dissolve mais lentamente do que o sal, à baixa temperatura) ou o álcool, mostram o mesmo efeito.
Depois de esclarecer como o sal desloca o equilíbrio de congelamento e derretimento para uma temperatura mais baixa, você pode discutir por que o uso de sal nas ruas e calçadas é ruim para o meio ambiente e acelera a corrosão de metais , que danifica os carros.