Warum senkt Backpulver die Gefriertemperatur von Wasser?

Backpulver senkt nicht den Gefrierpunkt von Wasser. Tatsächlich erhöht es die Gefriertemperatur von Wasser, indem es den Gefrierpunkt senkt. Um dies zu verstehen, können wir uns die kolligativen Eigenschaften von Lösungen ansehen.

Kolligative Eigenschaften sind Eigenschaften von Lösungen, die von der Konzentration der gelösten Teilchen abhängen, unabhängig von der Identität des gelösten Stoffes. Eine dieser kolligativen Eigenschaften ist die Gefrierpunktserniedrigung. Dies bedeutet, dass der Gefrierpunkt einer Lösung niedriger ist als der Gefrierpunkt des reinen Lösungsmittels. Je mehr gelöste Teilchen in einer Lösung vorhanden sind, desto größer ist die Gefrierpunktserniedrigung.

Backpulver (Natriumbikarbonat) ist ein gelöster Stoff, der beim Auflösen in Wasser in Ionen zerfällt. Das bedeutet, dass jedes Molekül Backpulver zwei Ionen produziert, ein Natriumion (Na+) und ein Bicarbonat-Ion (HCO3-). Diese Ionen stören die Bildung von Eiskristallen, wodurch der Gefrierpunkt von Wasser ansteigt.

Das Ausmaß, in dem Backpulver den Gefrierpunkt von Wasser erhöht, hängt von der Konzentration der Lösung ab. Eine konzentriertere Natronlösung erhöht den Gefrierpunkt von Wasser stärker als eine weniger konzentrierte Lösung.

Im Allgemeinen erhöht die Zugabe von gelöstem Stoff zu Wasser den Gefrierpunkt des Wassers. Aus diesem Grund wird Salz zum Schmelzen von Eis auf Straßen und Gehwegen verwendet. Das Salz löst sich im Wasser auf der Straße auf und es entsteht eine Lösung mit einem niedrigeren Gefrierpunkt. Das bedeutet, dass das Wasser bei einer niedrigeren Temperatur flüssig bleiben kann, was zum Schmelzen des Eises beiträgt.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass der Gefrierpunkt von Wasser nur begrenzt angehoben werden kann. Wenn dem Wasser zu viel gelöster Stoff zugesetzt wird, wird die Lösung so konzentriert, dass sie tatsächlich beginnt, den Gefrierpunkt des Wassers zu senken. Dieses Phänomen wird „eutektischer Punkt“ genannt.