Il est un peu inexact de dire que le sel fait fondre la glace, bien que ce soit certainement la façon dont les choses apparaissent à des températures proches du point de congélation normal. Il est plus exact de dire que le sel abaisse le point de congélation de l'eau, et il le fait en se dissolvant. Ce n'est pas seulement le sel qui peut le faire; toute substance qui se dissout dans l'eau abaisse le point de congélation. Cela inclut le sel gemme. Cependant, comme les granules de sel gemme sont plus gros que les granules de sel de table et contiennent plus d'impuretés insolubles, ils ne se dissolvent pas aussi bien et n'abaissent pas autant le point de congélation.

TL; DR (Trop long; 't Read)

Le sel gemme et le sel de table abaissent le point de congélation de l'eau en s'y dissolvant. Parce que les particules de sel gemme sont plus grosses et contiennent des impuretés, les particules de sel gemme n'abaissent pas le point de congélation autant que le sel de table.

Substances qui se dissolvent dans l'eau

La molécule d'eau est polaire. Lorsqu'une paire d'atomes d'hydrogène se lie à un atome d'oxygène pour former H _{2O, ils s'organisent de façon asymétrique, comme les oreilles proverbiales de Mickey Mouse. Cela donne à la molécule une charge positive nette d'un côté et une charge négative de l'autre. En d'autres termes, chaque molécule d'eau est comme un petit aimant.}

Pour qu'une substance se dissolve dans l'eau, elle doit aussi être une molécule polaire, ou être capable de se briser en molécules polaires. Les grandes molécules organiques qui composent l'huile moteur et l'essence sont des exemples de molécules non polaires qui ne se dissoudront pas. Lorsque les molécules polaires pénètrent dans l'eau, elles attirent les molécules d'eau qui les entourent et les emmènent en solution.

Le sel se dissout si bien parce qu'il se dissocie complètement en ions positifs et négatifs dans l'eau. Plus vous introduisez de sel dans la solution, plus la concentration d'ions devient élevée jusqu'à ce qu'il ne reste plus de molécules d'eau pour les entourer. À ce stade, la solution est saturée et plus aucun sel ne peut se dissoudre.

Comment le sel affecte le point de congélation

Quand l'eau gèle, les molécules d'eau n'ont pas assez d'énergie pour rester dans le liquide état, et l'attraction électrostatique entre eux les force dans une structure solide. Considéré d'une autre manière, lorsque l'eau fond, les molécules gagnent suffisamment d'énergie pour échapper aux forces qui les relient à une structure solide. Au point de congélation normal (32 F ou 0 C), il existe un équilibre entre ces deux processus. Le nombre de molécules entrant dans l'état solide est le même que le nombre entrant dans l'état liquide. Les solutés tels que le sel occupent l'espace entre les molécules et travaillent électrostatiquement pour les séparer, ce qui permet aux molécules d'eau de rester dans l'état liquide pendant plus longtemps. Cela perturbe l'équilibre au point de congélation normal. Il y a plus de molécules qui fondent que de molécules qui gèlent, donc l'eau fond. Cependant, si vous abaissez la température, l'eau gèlera à nouveau. La présence de sel fait baisser la température de congélation, et elle continue de diminuer avec la concentration de sel jusqu'à ce que la solution soit saturée.

Le sel gemme ne fonctionne pas aussi bien que le sel de table

Les deux roches sel et sel de table ont la même formule chimique, NaCl, et les deux se dissolvent dans l'eau. La principale différence entre eux est que les granules de sel gemme sont plus gros, donc ils ne se dissolvent pas aussi vite. Lorsque les molécules d'eau entourent un granule de grande taille, elles retirent progressivement les ions de la surface, et ces ions doivent se dissoudre dans la solution avant que les molécules d'eau ne puissent entrer en contact avec les ions à l'intérieur du granule. Ce processus peut se produire si lentement que l'eau peut geler avant que tout le sel ne se dissolve. Un autre problème avec le sel gemme est qu'il est non raffiné et peut contenir des impuretés insolubles. Ces impuretés peuvent dériver dans la solution, mais elles ne seront pas entourées de molécules d'eau et n'affectent pas l'attraction que les molécules d'eau ont l'une pour l'autre. Selon la concentration de ces impuretés, il y a moins de sel disponible par unité de poids que dans le sel de table raffiné.