domingo, 20 de noviembre de 2011

195 Derretir hielo con sal o con azúcar

Para realizar nuestro experimento necesitamos unos platitos, sal, azúcar y tres cubitos de hielo.

En uno de los platitos ponemos un poco de sal y un cubito de hielo y en otro platito ponemos azúcar con otro cubito de hielo. El tercer cubito de hielo lo usaremos como referencia.

Después de unos minutos podemos ver que:
1 Los cubitos de hielo se derriten si se cubren con sal o azúcar.
2 El cubito de hielo en contacto con sal se funde más deprisa que el cubito con azúcar.

Explicación
En la superficie de los cubitos hay una capa de agua líquida en equilibrio con el hielo. Al añadir sal (o azúcar), parte de ésta se disuelve en el líquido que rodea los cubitos formando una disolución saturada que rompe el equilibrio con el hielo. Para recuperar el equilibrio la disolución tiende a diluirse y el hielo a enfriarse, lo que se logra fundiendo parte del hielo, que extrae el calor necesario para fundirse de la disolución, que se enfría por debajo de los 0 ºC. Por lo tanto, al añadir sal o azúcar sobre los cubitos de hielo se produce un descenso de la temperatura de fusión y los cubitos se funden.

Se conoce como descenso crioscópico a la disminución que experimenta la temperatura de fusión de una disolución (por ejemplo agua y sal) respecto a la temperatura de fusión del agua pura (0 ºC).

¿Pero por qué se funde más hielo con sal que con azúcar?
 La magnitud del descenso que experimenta la temperatura de fusión es directamente proporcional a la concentración de las partículas disueltas. La sal es un compuesto iónico que, al disolverse en agua, se separa en sus iones aumentando la concentración de partículas en la disolución. Por otra parte, el azúcar es un compuesto molecular que no se separa en iones al disolverse en agua. Por este motivo se produce un mayor descenso de la temperatura de fusión con la sal y los cubitos se derriten más deprisa.