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Propriétés colligatives
L'eau est un solvant, c'est-à-dire un liquide capable de dissoudre les solides en solution. Plus spécifiquement, l'eau est un solvant polaire, qui dissout le mieux les sels et autres molécules chargées. Lorsqu'un solvant, polaire ou autre, dissout une quantité suffisamment importante de solides, l'augmentation des molécules contenues dans la solution commence à avoir un impact sur les propriétés physiques de ce solvant. Ces propriétés affectées sont connues collectivement sous le nom de "propriétés colligatives" du solvant. Les propriétés colligatives ne dépendent que du nombre total de particules individuelles. La taille atomique et moléculaire n’ont aucune incidence sur l’effet observé.
Pour l'eau, une propriété colligative bien connue est une diminution de la température du point de congélation. Ainsi, par temps de gel, les gens jetteront du sel (en particulier du chlorure de calcium) sur le sol autour de la tour pour empêcher ou enlever la glace. Le sel se dissout en eau dans les ions calcium et chlorure, permettant à cette dernière de rester liquide à des températures de plus en plus basses.
Pourquoi le chlorure de calcium?
La plupart des sels de métaux alcalins et alcalins non toxiques sont composés de deux ions: un ion métallique chargé positivement et un ion halogénure chargé négativement. Par exemple, une molécule de sel de table (NaCl) se dissout en un ion sodium et un ion chlorure. Le chlorure de calcium, cependant, consiste en un ion calcium et deux ions chlorure. Lorsque le chlorure de calcium se dissout, trois ions sont créés, soit 50% de plus que le sel de table. Plus de particules en solution signifie un plus grand effet sur les propriétés colligatives des eaux. En tant que tel, le chlorure de calcium empêchera l'eau de geler en glace dangereuse dans une plage de températures plus étendue.
Production de chaleur
En plus d'empêcher l'eau de geler à basse température, le chlorure de calcium aide à faire fondre la glace. Lorsqu'il est combiné avec de l'eau, le chlorure de calcium anhydre se dissout exothermiquement. Cela signifie que chaque molécule de sel libère de l'énergie de liaison ionique brisée dans les molécules de glace environnantes sous forme d'énergie thermique. Cette énergie "thermique" augmente suffisamment la température ambiante pour faire fondre la glace, ce qui crée plus d'eau pour permettre au sel sec de se dissoudre exothermiquement.