L'ajout de sel à l'eau abaisse son point de congélation. C'est ce qu'on appelle la dépression de point de congélation et est une propriété colligative, ce qui signifie qu'elle dépend du nombre de particules de soluté présentes dans la solution, et non de leur identité spécifique.
Voici pourquoi:
* Perturbation de la liaison des molécules d'eau: Les molécules d'eau forment de fortes liaisons hydrogène qui les maintiennent ensemble dans une structure cristalline lorsqu'ils gèlent. Les ions sel (Na + et Cl-) perturbent ces liaisons en attirant des molécules d'eau, ce qui rend plus difficile pour eux de former le réseau de glace ordinaire.
* Entropie accrue: Les ions sel augmentent également l'entropie (trouble) de la solution, ce qui rend plus difficile pour les molécules d'eau de s'aligner sur une structure de glace ordinaire.
Procédure d'expérimentation avec la dépression de point de congélation:
Matériaux:
* 2 conteneurs identiques (par exemple, béchers ou pots)
* Eau distillée
* Salt de table
* Thermomètre
* Glace
* Tie en remuant
* Cylindre gradué ou tasses à mesurer
Procédure:
1. Étiquetez vos conteneurs: Étiquetez un conteneur "Saltwater" et l'autre "eau douce".
2. Préparez vos solutions:
* Dans le récipient "d'eau douce", versez environ 100 ml d'eau distillée.
* Dans le récipient "Saltwater", versez environ 100 ml d'eau distillée. Ajoutez ensuite 1-2 cuillères à soupe de sel et remuer jusqu'à dissolution.
3. Placez les conteneurs dans le congélateur: Placer les deux conteneurs dans le congélateur simultanément.
4. Surveillez le point de congélation:
* Utilisez le thermomètre pour vérifier la température des deux conteneurs toutes les 15 minutes. Notez la température à laquelle chaque solution commence à geler (lorsque les cristaux de glace commencent à se former).
* Continuez à surveiller jusqu'à ce que les deux solutions soient complètement gelées.
5. Record des observations: Enregistrez le point de congélation de départ de chaque solution.
Analyse:
* Comparez les points de congélation des deux solutions. Vous devez observer que la solution "Saltwater" a un point de congélation inférieur à la solution "d'eau douce".
* Répétez l'expérience avec différentes concentrations de sel pour étudier la relation entre la concentration en sel et la dépression des points de congélation.
Précautions de sécurité:
* Portez toujours des lunettes de sécurité lorsque vous travaillez avec des produits chimiques.
* Soyez prudent lors de la manipulation des conteneurs chauds ou froids.
* Utilisez de l'eau distillée pour assurer des résultats précis.
Exploration supplémentaire:
* Étudiez l'effet de différents types de sels sur la dépression de point de congélation.
* Explorez l'application de la dépression de point de congélation dans des scénarios réels comme la sécurité routière hivernale ou la préservation des aliments.
Remarque: Cette expérience est une simple démonstration du phénomène de dépression de point de congélation. Pour des mesures plus précises, vous devrez peut-être utiliser des équipements et des procédures spécialisés.
