İçerik
Kolligatif özellikler
Su bir çözücüdür, yani katıları çözeltide çözebilen bir sıvıdır. Daha spesifik olarak, su en iyi çözünen tuzları ve diğer yüklü molekülleri haiz bir polar çözücüdür. Bir çözücü, polar veya başka türlü, yeterince önemli miktarda katı çözdüğü zaman, çözelti içinde yer alan moleküllerin artışı, bu çözücüler fiziksel özellikleri üzerinde bir etki yaratmaya başlar. Bu etkilenen özellikler toplu olarak çözücünün "kolligatif özellikleri" olarak bilinir. Kolligatif özellikler, yalnızca toplam partikül sayısını etkiler. Atomik ve moleküler boyutun gözlenen etki üzerinde etkisi yoktur.
Su için iyi bilinen bir kolligatif özellik donma noktası sıcaklığındaki bir azalmadır. Bu nedenle, düşük donma sıcaklıklarında, insanlar buzu önlemek veya uzaklaştırmak için tuzların etrafına tuz (özellikle kalsiyum klorür) dökülerek zemine atılacaktır. Tuz, sudaki kalsiyum ve klorür iyonları içinde çözünerek, ikincisinin düşük ve düşük sıcaklıklarda sıvı kalmasını sağlar.
Neden Kalsiyum Klorür?
Toksik olmayan alkali ve alkali metal tuzlarının çoğu iki iyondan oluşur - pozitif yüklü metal iyon ve negatif yüklü halojenür iyon. Örneğin, sofra tuzu (NaCl) molekülü bir sodyum iyonu ve bir klorür iyonu içinde çözünür. Bununla birlikte, kalsiyum klorür bir kalsiyum iyonu ve iki klorür iyonundan oluşur. Kalsiyum klorür çözündüğünde, üç iyon oluşur - sofra tuzundan yüzde 50 daha fazla. Çözeltideki daha fazla partikül, suların kolligatif özellikleri üzerinde daha büyük bir etki anlamına gelir. Bu nedenle, kalsiyum klorür, daha geniş bir sıcaklık aralığında suyun donmadan tehlikeli buza kalmasını önleyecektir.
Isı üretimi
Suyun düşük sıcaklıklarda donmasını önlemenin yanı sıra, kalsiyum klorür buzu eritmeye yardımcı olur. Su ile birleştirildiğinde kuru kalsiyum klorür ekzotermik olarak çözülür. Bu, her bir tuz molekülünün, çevreleyen buz moleküllerine termal enerji şeklinde kırılmış iyonik bağ enerjisi saldığı anlamına gelir. Bu "ısı" enerjisi, buzun erimesi için çevre sıcaklığını arttırır, bu da kuru tuzun egzotermik olarak çözünmesi için daha fazla su oluşturur.