Warum das Hinzufügen von Salz zu Wasser den Siedepunkt erhöht

Wenn Sie dem Wasser Salz hinzufügen, erhöhen Sie den Siedepunkt des Wassers oder die Temperatur, bei der es siedet. Die zum Kochen erforderliche Temperatur erhöht sich um etwa 0,5 Grad Celsius pro 58 Gramm gelöstem Salz pro Kilogramm Wasser. Dies ist ein Beispiel für die Erhöhung des Siedepunkts und gilt nicht nur für Wasser. Sie tritt immer dann auf, wenn Sie einem Lösungsmittel wie Wasser einen nichtflüchtigen gelösten Stoff wie Salz hinzufügen.

Wasser kocht, wenn die Moleküle in der Lage sind, den Dampfdruck der Umgebungsluft zu überwinden, um sich von der flüssigen Phase in die Gasphase zu bewegen. Wenn Sie einen gelösten Stoff hinzufügen, der die Energiemenge (Wärme) erhöht, die für den Übergang von Wasser benötigt wird, treten einige Prozesse auf.

Wie funktioniert es?

Wenn Sie dem Wasser Salz hinzufügen, zerfällt Natriumchlorid in Natrium- und Chlorionen und diese geladenen Partikel verändern die intermolekularen Kräfte zwischen den Wassermolekülen.

Zusätzlich zur Beeinflussung der Wasserstoffbindung zwischen Wassermolekülen ist eine Ionen-Dipol-Wechselwirkung zu berücksichtigen: Jedes Wassermolekül ist ein Dipol, dh eine Seite (die Sauerstoffseite) ist negativer und die andere Seite (die Wasserstoffseite) ist mehr positiv. Die positiv geladenen Natriumionen richten sich mit der Sauerstoffseite eines Wassermoleküls aus, während sich die negativ geladenen Chlorionen mit der Wasserstoffseite eines Wassermoleküls ausrichten. Die Ionen-Dipol-Wechselwirkung ist stärker als die Wasserstoffbindung zwischen den Wassermolekülen. Daher wird mehr Energie benötigt, um Wasser von den Ionen in die Dampfphase zu befördern.

Auch ohne einen geladenen gelösten Stoff erhöht die Zugabe von Partikeln zu Wasser den Siedepunkt, da ein Teil des Drucks, den die Lösung auf die Atmosphäre ausübt, von gelösten Partikeln stammt, nicht nur von Lösungsmittelmolekülen (Wasser). Die Wassermoleküle benötigen mehr Energie, um genügend Druck zu erzeugen, um die Flüssigkeitsgrenze zu verlassen. Je mehr Salz (oder ein beliebiger gelöster Stoff) dem Wasser zugesetzt wird, desto höher ist der Siedepunkt. Das Phänomen hängt von der Anzahl der in der Lösung gebildeten Partikel ab. Die Gefrierpunkterniedrigung ist eine weitere kolligative Eigenschaft, die auf die gleiche Weise funktioniert: Wenn Sie dem Wasser Salz hinzufügen, senken Sie den Gefrierpunkt und erhöhen den Siedepunkt.

Der Siedepunkt von NaCl

Wenn Sie Salz in Wasser auflösen, zerfällt es in Natrium- und Chloridionen. Wenn Sie das gesamte Wasser abkochen, werden die Ionen wieder zu festem Salz vereinigt. Es besteht jedoch keine Gefahr des Kochens des NaCl: Der Siedepunkt von Natriumchlorid beträgt 2575 Grad Fahrenheit oder 1413 Grad Celcius. Salz hat wie andere ionische Feststoffe einen extrem hohen Siedepunkt.