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Se hai mai fatto il gelato a casa o hai tentato di sciogliere il ghiaccio con il sale, le possibilità che a un certo punto ti sei bruciato con una miscela di sale e ghiaccio sono molto alte. Qualsiasi sostanza sufficientemente fredda come il ghiaccio causerà dolore se lasciata a contatto con la pelle abbastanza a lungo. Se usati insieme, il sale e il ghiaccio possono causare un congelamento in modo tale da apparire come se la pelle stesse bruciando come un fuoco.
Fasi acquatiche
L'acqua, come ogni altra sostanza, esiste in tre fasi: solida, liquida e gassosa. Gli atomi nella loro fase gassosa (quando si chiama vapore) sono molto caldi e si muovono con molta energia. A temperature inferiori al punto di ebollizione, diventa un liquido. Benché più fredde del vapore, le molecole di acqua liquida hanno abbastanza energia per muoversi e impedire che siano saldamente attaccate. Quando la temperatura cala ulteriormente, l'acqua si ghiaccia, diventando il solido noto come ghiaccio. In questo stato, le molecole non si muovono molto e si aggrappano l'una all'altra, dando la durezza dell'acqua e la forma.
soluzioni
Le cose cambiano quando l'acqua è sporca. Per capire perché, devi capire qualcosa sulle soluzioni. Una soluzione è un termine chimico per una sostanza solida che è stata dissolta in un liquido, nello stesso modo in cui il sale può essere sciolto in acqua. L'acqua è particolarmente brava a dissolvere le cose perché ha cariche elettriche all'estremità delle due molecole, secondo il professore di scienze, il dott. Andrew Olson. Queste piccole cariche in ogni molecola d'acqua tendono a circondare le singole molecole di soluto (cioè le molecole del solido disciolto in acqua), disperdendo insieme.
Depressione del punto di solidificazione
Poiché l'acqua è una soluzione che si estende per coprire ogni molecola del soluto, poche molecole di acqua sono in grado di rimanere in contatto l'una con l'altra. Le molecole di soluto si intromettono. Ciò rende l'acqua meno capace di subire tali cambiamenti come il cambio di fase. Ci vuole più freddo per fare un congelamento della soluzione acquosa che per congelare l'acqua pura. Questo è chiamato "congelamento della depressione" e si verifica indipendentemente dal materiale che compone il soluto. Poiché il sale si scioglie facilmente in acqua, l'acqua salata ha un punto di solidificazione inferiore a quello dell'acqua pura.
Ghiaccio e sale
Quando il ghiaccio entra in contatto con il sale, il punto di congelamento si riduce non appena il sale si scioglie. Questo fa sì che il ghiaccio si sciolga nell'acqua perché mentre il ghiaccio è abbastanza freddo perché l'acqua pura esista come un solido, non è abbastanza freddo da congelare l'acqua salata. Dissolvendo il sale e sciogliendo il ghiaccio, tuttavia, spende energia.
ustioni
L'energia assorbita dalla reazione chimica dalla depressione del punto di solidificazione viene aspirata nell'ambiente circostante. Se il ghiaccio e il sale sono in contatto con la pelle, significa che tutto il calore viene estratto dalla pelle, rendendolo abbastanza freddo da avvertire un congelamento, dando una sensazione di bruciore nel processo.