È un po 'impreciso dire che il sale scioglie il ghiaccio, anche se questo è sicuramente il modo in cui le cose appaiono a temperature prossime al normale punto di congelamento. È più preciso dire che il sale abbassa il punto di congelamento dell'acqua e lo fa dissolvendo. Non è solo il sale che può farlo; qualsiasi sostanza che si dissolve nell'acqua abbassa il punto di congelamento. Questo include il salgemma. Tuttavia, poiché i granuli di salgemma sono più grandi dei granuli di sale da cucina e contengono più impurità insolubili, non si dissolvono e non abbassano il punto di congelamento.

TL; DR (Too Long; Didn 'Leggi)

Il salgemma e il sale da cucina abbassano entrambi il punto di congelamento dell'acqua sciogliendosi in esso. Poiché le particelle di sali di roccia sono più grandi e contengono impurità, tuttavia, le particelle di sali di roccia non abbassano il punto di congelamento tanto quanto il sale da tavola.

Sostanze che si sciolgono nell'acqua

La molecola d'acqua è polare. Quando una coppia di atomi di idrogeno si lega con un atomo di ossigeno per formare H _{2O, si dispongono in modo asimmetrico, come le proverbiali orecchie di Topolino. Ciò conferisce alla molecola una carica positiva netta su un lato e una carica negativa sull'altro. In altre parole, ogni molecola d'acqua è come un piccolo magnete.}

Perché una sostanza si dissolva in acqua, deve anche essere una molecola polare, o deve essere capace di penetrare in molecole polari. Le grandi molecole organiche che costituiscono l'olio motore e la benzina sono esempi di molecole non polari che non si dissolvono. Quando le molecole polari entrano nell'acqua, attraggono le molecole d'acqua, che le circondano e le portano via in soluzione.

Il sale si dissolve così bene perché si dissocia completamente in ioni positivi e negativi nell'acqua. Più sale introduci nella soluzione, maggiore sarà la concentrazione di ioni fino a quando non rimarranno più molecole d'acqua per circondarle. A quel punto, la soluzione è satura e non può più dissolversi il sale.

Come il sale influenza il punto di congelamento

Quando l'acqua si congela, le molecole d'acqua non hanno abbastanza energia per rimanere nel liquido stato, e l'attrazione elettrostatica tra di loro li costringe in una struttura solida. Guardato in un altro modo, quando l'acqua si scioglie, le molecole guadagnano abbastanza energia per sfuggire alle forze che le legano in una struttura solida. Al normale punto di congelamento (32 F o 0 C), c'è un equilibrio tra questi due processi. Il numero di molecole che entrano nello stato solido è uguale al numero che entra nello stato liquido.

Soluti come il sale occupano lo spazio tra le molecole e lavorano elettrostaticamente per tenerli separati, il che consente alle molecole d'acqua di rimanere in lo stato liquido per un tempo più lungo. Ciò sconvolge l'equilibrio al punto di congelamento normale. Ci sono più molecole che si sciolgono rispetto alle molecole che si stanno congelando, quindi l'acqua si scioglie. Tuttavia, se si abbassa la temperatura, l'acqua si congela di nuovo. La presenza di sale fa diminuire la temperatura di congelamento e continua a diminuire con la concentrazione di sale fino a quando la soluzione non è satura.

Il sale di roccia non funziona come il sale da tavola

Entrambi i sassi sale e sale da cucina hanno la stessa formula chimica, NaCl, ed entrambi si sciolgono in acqua. La principale differenza tra loro è che i granuli di sale grosso sono più grandi, quindi non si dissolvono più velocemente. Quando le molecole d'acqua circondano un grosso granulo, gradualmente eliminano gli ioni dalla superficie, e quegli ioni devono andare alla deriva in soluzione prima che le molecole d'acqua possano entrare in contatto con gli ioni più profondi all'interno del granulo. Questo processo può accadere così lentamente che l'acqua potrebbe congelarsi prima che tutto il sale si sia dissolto.

Un altro problema con il salgemma è che non è raffinato e può contenere impurità insolubili. Queste impurità possono andare alla deriva in soluzione, ma non saranno circondate da molecole d'acqua e non influenzeranno l'attrazione che le molecole d'acqua hanno l'una per l'altra. A seconda della concentrazione di queste impurità, c'è meno sale disponibile per unità di peso in quanto vi è un sale da tavola raffinato.