Om du lägger salt till vatten höjer du vattnets kokpunkt eller temperaturen vid vilken det kokar. Temperaturen som krävs för att koka kommer att öka cirka 0,5 ° C för varje 58 gram upplöst salt per kilo vatten. Detta är ett exempel på höjning av kokpunkten, och det är inte exklusivt för vatten. Det inträffar när du lägger till ett ustabilt ämne som salt till ett lösningsmedel som vatten.
Vatten kokar när molekylerna kan övervinna ångtrycket i den omgivande luften för att flytta från vätskefasen till gasfasen. När du lägger till ett löst ämne som ökar den mängd energi (värme) som behövs för vatten för att göra övergången, sker några processer.
Hur fungerar det?
När du lägger till salt i vatten, natriumklorid dissocierar till natrium- och klorjoner. Dessa laddade partiklar förändrar de intermolekylära krafterna mellan vattenmolekyler.
Förutom att påverka vätebindningen mellan vattenmolekyler, finns det en jon-dipolinteraktion att beakta: Varje vatten molekyl är en dipol, vilket innebär att en sida (syresidan) är mer negativ och den andra sidan (vätesidan) är mer positiv. De positivt laddade natriumjonerna står i linje med syresidan i en vattenmolekyl, medan de negativt laddade klorjonerna är i linje med vätesidan. Jon-dipolinteraktionen är starkare än vätebindningen mellan vattenmolekylerna, så mer energi behövs för att flytta bort vatten från jonerna och in i ångfasen.
Även utan en laddad lösning ökar kokpunkten genom att lägga till partiklar till vatten på grund av en del av tryck som lösningen utövar på atmosfären kommer nu från lösta partiklar, inte bara lösningsmedel (vatten) molekyler. Vattenmolekylerna behöver mer energi för att producera tillräckligt med tryck för att undgå gränsen för vätskan. Ju mer salt (eller något löst ämne) som tillsätts till vatten, desto mer höjer du kokpunkten. Fenomenet beror på antalet partiklar som bildas i lösningen.
Fryspunkt depression är en annan colligativ egenskap som fungerar på samma sätt: Om du lägger salt till vatten sänker du dess fryspunkt och höjer dess kokpunkt.
Kokpunkt av NaCl
När du löser upp salt i vatten bryts det upp i natrium- och kloridjoner. Om du kokade av allt vatten skulle jonerna rekombineras för att bilda fast salt. Det finns dock ingen fara att koka NaCl: Kokpunkten för natriumklorid är 2575 F eller 1413 C. Salt har, som andra joniska fasta ämnen, en extremt hög kokpunkt.