254 Anticongelante

Para realizar nuestro experimento necesitamos agua, sal, alcohol, tres vasos pequeños y un congelador.

Primera parte

1 Llenamos uno de los vasos con agua

2 En otro vaso ponemos una disolución concentrada de agua y alcohol.

3 Y en el tercer vaso ponemos una disolución concentrada de agua y sal.

4 Luego metemos los tres vasos en el congelador y esperamos una hora.

Sacamos los tres vasos del congelador y vemos que el vaso con agua está congelado, el vaso con agua y sal está parcialmente congelado y el vaso con agua y alcohol permanece en estado líquido.

Segunda parte

1 Llenamos uno de los vasos con agua

2 En otro vaso ponemos agua y unas gotas de alcohol.

3 Y en el tercer vaso ponemos una mezcla concentrada de agua y alcohol.

4 Luego metemos los tres vasos en el congelador y esperamos una hora.

Sacamos los tres vasos del congelador y vemos que el vaso con agua está congelado, el vaso con la mezcla diluida de agua y alcohol está parcialmente congelado y el vaso con la mezcla concentrada de agua y alcohol permanece en estado líquido.

Explicación

Al mezclar sal o alcohol con agua se produce un descenso de la temperatura de fusión. Se conoce como descenso crioscópico a la disminución que experimenta la temperatura de fusión de una disolución respecto a la temperatura de fusión del agua pura (0 ºC).

En la primera parte del experimento vemos que el agua no se congela al añadir sal o alcohol. Con ayuda de un termómetro podemos ver que la mezcla permanece en estado líquido por debajo de los 0ºC.

Por otra parte, la magnitud del descenso crioscópico (el descenso de la temperatura de fusión) depende de la concentración de la disolución.

En la segunda parte del experimento vemos que la mezcla concentrada permanece en estado líquido pero la mezcla diluida está parcialmente congelada.

196 Congelado en segundos

Para realizar nuestro experimento necesitamos un cubito de hielo, un vaso con agua, un trozo de hilo y sal

En un vaso con agua ponemos un cubito de hielo. Luego mojamos en agua el extremo de un trozo de hilo y lo dejamos sobre el cubito de hielo que está flotando en la superficie del agua. Echamos un poco de sal sobre el cubito y, pasados unos segundos, tiramos del hilo. Vemos que el cubito de hielo se queda pegado al hilo. 

Explicación
Con sal se funde parte del hielo, se forma una disolución de agua y sal sobre el cubito y desciende la temperatura por debajo de los 0 ºC (descenso crioscópico).
En unos segundos el agua que moja el hilo se congela y queda unida al cubito de hielo.

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.