Sal e Gelo

Hoje serpa sobre:    Sal e 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).

Materiais: Cubos de gelo, Sal, Açúcar, Pratos de plástico

Procedimento: 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 dissolvem na água? Faça o teste!

Perguntas orientadoras
(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.

Conclusões

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.

Acesso:https://www.ciensacao.org/experimento_mao_na_massa/e5024cp_saltNIce.html