Hola xef científics! Avui dedicarem l’entrada de xef científic_observa comparar la densitat i la temperatura de congelació:
A continuació expliquem un simple experiment amb aigua, sal i sucre que ens permetrà veure com varia la densitat i conseqüentment la temperatura de congelació:
Material necessari:
– Tres gots de plàstic de la mateixa mida
– Sucre
– Sal
– Retolador
– Aigua
Introducció teòrica:
Aquest senzill experiment et permetrà determinar la densitat d’un sòlid dissolt i la temperatura de congelació del seu dissolvent. La comparació d’aquests dos factors subministra informació molt important als físics sobre la naturalesa de la matèria.
Procediment:
- Omple dos gots d’aigua gairebé fins a dalt i un tercer got fins a dalt
- Afegeix tres culleradetes de sucre al primer got I tres de sal al segon. Etiqueta els gots amb les paraules “SUCRE” i “SAL”. Etiqueta el tercer got (el ple) amb la paraula “AIGUA”.
- Posa els tres gots al congelador i examina’ls cada dues hores per veure quin del tres líquids comença a congelar-se primer. Si és necessari, deixa’ls tota la nit al congelador.
Resultat:
L’aigua sola és la primera que comença a congelar-se, seguida de l’aigua amb sucre. L’aigua amb sal triga molt més a congelar-se que les altres dues o, simplement, no es congela.
Explicació:
En dissoldre un sòlid en aigua, disminueix la temperatura de congelació de l’aigua proporcionalment a la densitat de les partícules dissoltes. Si dupliques la densitat de les partícules d’aigua, dupliques també la seva temperatura de congelació. En principi, al haver afegit quantitats iguals de sucre i sal a l’aigua, seria d’esperar que el descens de la seva temperatura de congelació també fos igual. No obstant això, la sal dissolta constitueix una solució molt més densa que el sucre dissolt. Això es deu als canvis químics que es produeixen en dissoldre’s.
La sal sòlida (clorur de sodi) és gairebé un 40% més densa que el sucre sòlid (sacarosa), de manera que una culleradeta de sal pesa més que una de sucre. Tanmateix, una molècula de sal pesa tan sols un 8% més que una de sucre, la qual cosa vol dir que hi ha més molècules de sal en una culleradeta de sal que molècules de sucre en una culleradeta de sucre.
Per últim, quan es dissol una molècula de sal, es descompon en dues partícules carregades elèctricament, anomenades “ions”. Així doncs, per cada partícula dissolta es formen dues partícules, duplicant-ne així la densitat. Les molècules de sucre es mantenen intactes. Aquestes interessants propietats de la sal contribueixen a fer més densa una solució que requereix una temperatura molt més freda de congelació.
chefcientific 