얼음과 소금을 섞으면 온도가 내려간다고 하는데요
얼음과 소금을 3:1로 섞으면 영하 20도까지 내려갈 수 있다고 하는데요.
왜 얼음에 소금만 들어갔다고 해서 온도가 이렇게 내려가는 이유가 무엇인가요
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다. 얼음과 소금을 섞으면 온도가 더 낮아지는 이유는 소금이 물의 얼음점을 낮추는 물성인 '동결점 내림 현상' 때문입니다. 소금이 물에 녹으면 물 분자들과 상호작용하여 얼음 결정의 형성을 방해하고, 이로 인해 얼음이 녹는 온도가 낮아지게 됩니다.
안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.
얼음 결정이 물에 녹으면 어는점을 낮추기 때문이죠.
순수 물보다 소금이 어는점이 낮기때문에 물의 어는점을 낮추는데 일조하는것이죠.
감사합니다.
안녕하세요. 임형준 과학전문가입니다.
얼음과 소금을 섞으면 온도가 내려가는 현상은 냉각 혼합이라고 하며, 이는 동결점 저하 현상 때문입니다. 동결점 저하는 용액의 동결점이 용매의 순수한 동결점보다 낮아지는 현상을 말합니다. 이 경우, 소금(NaCl)이 물의 얼음과 반응하여 소금물 용액을 형성하며, 이 용액의 동결점은 순수한 물의 동결점인 0°C보다 낮습니다.
동결점 저하의 원리:
분자 수준에서의 변화: 소금이 물에 녹으면, 나트륨(Na⁺) 이온과 염소(Cl⁻) 이온으로 분리됩니다. 이 이온들은 물 분자 사이에 들어가서 물 분자들이 얼음을 형성하는 것을 방해합니다. 즉, 물 분자가 고체 상태로 정렬되어 얼음을 형성하기 위해서는 더 낮은 온도가 필요하게 됩니다.
열역학: 얼음이 녹을 때, 주변 환경(얼음 자체 포함)으로부터 열을 흡수합니다. 소금을 추가하면 얼음이 녹는 과정이 촉진되어 더 많은 열이 흡수되며, 결과적으로 혼합물의 온도가 더욱 떨어집니다.
총괄성: 이 현상은 또한 총괄성이라는 용액의 성질로 설명될 수 있습니다. 용액 내에서 용매의 화학적 잠재력이 감소하면 동결점이 낮아지는데, 이는 용질(소금)의 존재로 인해 발생합니다.