science >> Wetenschap >  >> Chemie

Vriespunt in vergelijking met een zoutoplossing

Zoutwater ziet er niet alleen anders uit dan zuiver water. Het natriumchloride - zout - in zout water beïnvloedt bepaalde chemische reacties, inclusief het vriespunt.

TL; DR (te lang; heeft niet gelezen)

Zuiver water bevriest bij 32 graden Fahrenheit, terwijl een zoutoplossing kan niet bevriezen totdat deze een waarde heeft van min 6 graden Fahrenheit omdat zout de beweging van moleculen die de vaste stof binnenkomen en verlaten, verstoort.

Vriespunt van water

Het vriespunt van water is de temperatuur waarbij het verandert van een vloeistof in een vaste stof. Zuiver of gedistilleerd water bevriest bij 32 graden Fahrenheit (nul graden Celsius). Dit is hetzelfde als het smeltpunt wanneer water van vast ijs naar vloeibaar water gaat. Het vriespunt van water kan echter lager zijn als het water vreemde stoffen bevat die tot vriespuntdepressie kunnen leiden. Onder sommige omstandigheden kan water niet bevriezen totdat het een temperatuur van min 40 tot min 42 graden Fahrenheit bereikt. Dit komt omdat water een kiemkristal of -kern nodig heeft - een klein deeltje - om een ​​kristalstructuur rondom te creëren. Als water ongerept is, kan het zijn vloeibare toestand behouden tot het de temperatuur bereikt waarop de kristallijne structuur zich vormt.

Vriespunt van zoutoplossing

Zuiver water bevriest als watermoleculen van waterstof en zuurstof hecht aan elkaar om een ​​kristallijne ijsstructuur te vormen. Wanneer zout wordt toegevoegd, is het moeilijker om de moleculen te binden. Zoutwater heeft een veel lagere vriestemperatuur. Hoe meer zout, hoe lager het vriespunt wordt. Een zoutoplossing op het punt van verzadiging - het punt waarop het niet meer mogelijk is om meer zout in de vloeistof op te lossen - bereikt het vriespunt op min 6 graden Fahrenheit (minus 21,1 graden Celsius). Tijdens het invriesproces blijft het zout achter in de vloeistof. Wanneer u begint met water dat niet is verzadigd met zout, raakt het resterende water verzadigd als het bevriest. Als het water bijvoorbeeld begint te bevriezen bij min 10 graden Celsius, bevriest meer water als de temperatuur daalt totdat het laatste water bevriest bij min 21,1 graden Celsius. Terwijl zuiver water bij één exacte temperatuur bevriest, bevriest zoutwater dat niet verzadigd is, over een reeks temperaturen. Omdat bevroren zout water weinig zout bevat, kan het worden gesmolten om te worden gebruikt als drinkwater.

Dichtheid van water

Nog een verschil tussen zuiver water en zout water heeft betrekking op de dichtheid of hoe dicht een substantie wordt gezet samen. Zoutwater wordt dichter naarmate het vriest naar het vriespunt. Zuiver water is het dichtst bij 39,2 graden Fahrenheit, wat veel hoger is dan het vriespunt.