Dlaczego soda oczyszczona obniża temperaturę zamarzania wody?

Soda oczyszczona nie obniża temperatury zamarzania wody. W rzeczywistości podnosi temperaturę zamarzania wody, obniżając temperaturę zamarzania. Aby to zrozumieć, możemy przyjrzeć się właściwościom koligatywnym rozwiązań.

Właściwości koligatywne to właściwości roztworów zależne od stężenia cząstek substancji rozpuszczonej, niezależnie od tożsamości substancji rozpuszczonej. Jedną z tych właściwości koligatywnych jest obniżenie temperatury zamarzania. Oznacza to, że temperatura zamarzania roztworu jest niższa niż temperatura zamarzania czystego rozpuszczalnika. Im więcej cząstek substancji rozpuszczonej znajduje się w roztworze, tym większe jest obniżenie temperatury krzepnięcia.

Soda oczyszczona (wodorowęglan sodu) to substancja rozpuszczona, która po rozpuszczeniu w wodzie dysocjuje na jony. Oznacza to, że każda cząsteczka sody oczyszczonej wytwarza dwa jony, jeden jon sodu (Na+) i jeden jon wodorowęglanowy (HCO3-). Jony te zakłócają powstawanie kryształków lodu, co podnosi temperaturę zamarzania wody.

Stopień, w jakim soda oczyszczona podnosi temperaturę zamarzania wody, zależy od stężenia roztworu. Bardziej stężony roztwór sody oczyszczonej podniesie temperaturę zamarzania wody bardziej niż mniej stężony roztwór.

Ogólnie rzecz biorąc, dodanie jakiejkolwiek substancji rozpuszczonej do wody podniesie temperaturę zamarzania wody. Dlatego właśnie sól służy do topienia lodu na drogach i chodnikach. Sól rozpuszcza się w wodzie na drodze, tworząc roztwór o niższej temperaturze zamarzania. Oznacza to, że woda może pozostać w stanie ciekłym w niższej temperaturze, co pomaga w stopieniu lodu.

Należy jednak pamiętać, że istnieje ograniczenie dotyczące tego, o ile można podnieść temperaturę zamarzania wody. Jeśli do wody doda się zbyt dużo substancji rozpuszczonej, roztwór stanie się tak stężony, że faktycznie zacznie obniżać temperaturę zamarzania wody. Zjawisko to nazywane jest „punktem eutektycznym”.