Содержание
Коллигативные свойства
Вода - это растворитель, это означает, что это жидкость, способная растворять твердые вещества в растворе. Более конкретно, вода является полярным растворителем, лучше всего растворяющим соли и другие заряженные молекулы. Когда растворитель, полярный или другой, растворяет достаточно значительное количество твердых веществ, увеличение количества молекул, содержащихся в растворе, начинает оказывать влияние на физические свойства растворителя. Эти затронутые свойства известны под общим названием «коллигативные свойства» растворителя. Коллигативные свойства зависят только от общего количества отдельных частиц. Атомный и молекулярный размер не имеют отношения к наблюдаемому эффекту.
Для воды известным коллигативным свойством является снижение температуры замерзания. Таким образом, при минусовых температурах люди будут выбрасывать соль (особенно хлорид кальция) на землю вокруг входа, чтобы предотвратить или удалить лед. Соль растворяется в воде в виде ионов кальция и хлоридов, что позволяет последним оставаться жидким при более низких и более низких температурах.
Почему хлорид кальция?
Большинство нетоксичных солей щелочных и щелочных металлов состоят из двух ионов - положительно заряженного иона металла и отрицательно заряженного галогенид-иона. Например, молекула поваренной соли (NaCl) растворяется в один ион натрия и один хлорид-ион. Однако хлорид кальция состоит из одного иона кальция и двух хлорид-ионов. Когда хлорид кальция растворяется, образуются три иона - на 50 процентов больше, чем поваренная соль. Больше частиц в растворе означает большее влияние на воду коллигативных свойств. Таким образом, хлорид кальция будет препятствовать замерзанию воды в опасный лед в более широком диапазоне температур.
Тепловыделение
Помимо предотвращения замерзания воды при низких температурах, хлорид кальция помогает растопить лед. В сочетании с водой сухой хлорид кальция экзотермически растворяется. Это означает, что каждая молекула соли выделяет энергию разорванной ионной связи в окружающие молекулы льда в форме тепловой энергии. Эта «тепловая» энергия увеличивает температуру окружающей среды настолько, чтобы растопить лед, что создает больше воды для экзотермического растворения сухой соли.