Если вы добавите соль в воду, вы повысите температуру кипения воды или температуру, при которой она будет кипеть. Температура, необходимая для кипения, будет увеличиваться примерно на 0,5 ° С на каждые 58 граммов растворенной соли на килограмм воды. Это пример высота точки кипенияи это не только вода. Это происходит каждый раз, когда вы добавляете нелетучее растворенное вещество, такое как соль, в растворитель, такой как вода.
Вода кипит, когда молекулы способны преодолеть давление паров окружающего воздуха, чтобы перейти от жидкой фазы к газовой фазе. Когда вы добавляете растворенное вещество, которое увеличивает количество энергии (тепла), необходимое для воды, чтобы осуществить переход, происходит несколько процессов.
Как это работает?
Когда вы добавляете соль в воду, хлорид натрия диссоциирует на ионы натрия и хлора. Эти заряженные частицы изменяют межмолекулярные силы между молекулами воды.
В дополнение к влиянию водородных связей между молекулами воды существует ион-дипольное взаимодействие, которое необходимо учитывать: каждая вода молекула представляет собой диполь, что означает, что одна сторона (сторона кислорода) является более отрицательной, а другая сторона (сторона водорода) является более положительны. Положительно заряженные ионы натрия совпадают с кислородной стороной молекулы воды, а отрицательно заряженные ионы хлора - с водородной стороной. Ион-дипольное взаимодействие сильнее, чем водородная связь между молекулами воды, поэтому требуется больше энергии, чтобы отвести воду от ионов в паровую фазу.
Даже без заряженного раствора добавление частиц в воду повышает температуру кипения, потому что часть давление, которое раствор оказывает на атмосферу, теперь исходит от растворенных частиц, а не только от растворителя (воды) молекулы. Молекулы воды нуждаются в большем количестве энергии для создания давления, достаточного для выхода за границу жидкости. Чем больше соли (или любого растворенного вещества) добавлено в воду, тем больше вы поднимаете температуру кипения. Явление зависит от количества частиц, образующихся в растворе.
Депрессия точки замерзания Это еще одно свойство коллигативности, которое работает таким же образом: если вы добавляете соль в воду, вы понижаете ее температуру замерзания, а также повышаете температуру кипения.
Точка кипения NaCl
Когда вы растворяете соль в воде, она распадается на ионы натрия и хлорида. Если вы выпарили всю воду, ионы рекомбинировали бы с образованием твердой соли. Тем не менее, нет опасности кипения NaCl: температура кипения хлорида натрия составляет 2575 F или 1413 C. Соль, как и другие ионные твердые вещества, имеет чрезвычайно высокую температуру кипения.