EL AGUA Lina Herrera Susan Gutiérrez Adriana Rojas Daniela Meléndez Daniela Benavides

¿Cuál de los siguientes compuestos podría tener un mayor efecto sobre el punto de congelación de un litro de agua: 2 moles de NaCl o 2 moles de glucosa?

Respuesta: 2 moles de NaCl Para responderla podemos empezar describiendo una propiedad coligativa del agua que es el punto de congelación y lo alcanzara cuando la energía cinética de las moléculas se hace menor a medida que la temperatura disminuye; el aumento de las fuerzas intermoleculares de atracción y el descenso de la energía cinética son las causas de que los líquidos cristalicen. Las soluciones siempre se congelan a menor temperatura que el disolvente puro. La temperatura de congelación del agua pura es 0ºC En el momento en que hay una disolución de sal en agua hace que el punto de congelación sea inferior al del agua pura, produciendo que el punto de congelación descienda y no se congele a hasta una cierta temperatura, una disolución que tiene su punto de congelación inferior al del agua pura. Para una disolución óptima entre sal y agua (23% de sal y 77% de agua) el punto de fusión seria de -21ºC. De manera que teóricamente se puede impedir la formación de hielo hasta los -21ºC.

Las propiedades coligativas del agua, hacen referencia a propiedades definidas por la cantidad de soluto presente en nuestro solvente (el agua). Por lo tanto, podría decirse que la glucosa y el NaCl tienen la misma capacidad de hacer un descenso crioscópico. Sin embargo, recordemos lo que es el congelamiento: El congelamiento se refiere a la disminución de entropía de una sustancia debido a la agrupación de sus componentes en una especie de cristales. El papel que entra a hacer el soluto en nuestra solución, es impedir la formación de estos cristales, ya que obstruye al agua en su camino de reconocimiento de sus homólogas. Si tomamos primero una solución con soluto glucosa, por supuesto habrá descenso crioscópico pero, el NaCl al estar unido iónicamente, tenderá a disociarse al estar en contacto con el agua. Si nos hacemos un dibujo mental (debido a la escasez de imágenes en internet), veremos a la solución de glucosa con unas moléculas grandes de ésta entre algunas moléculas de agua que alcanzan a unirse de cualquier manera — ya que son moléculas grandes hay cierto espacio entre ellas en que pueden conglomerarse las del agua—.Por otra parte, las iones disociados de la sal, siendo tan pequeños — ¡y tantos! — obstruirán más el paso del agua, se “colarán” más eficientemente entre ella, obligando que ésta esté separada de sus homólogas por más tiempo.

Al explicarlo desde el punto de vista molecular Al explicarlo desde el punto de vista molecular. Los átomos que interviene son: cloro (Cl), sodio (Na), oxigeno (O) y hidrogeno (H)

Los átomos de cloro (Cl) tienen tendencia a coger un electrón y los átomos de sodio (Na) tienen tendencia a dar un electrón. por ello el NaCl y suelen estar con mas moléculas a su alrededor iguales  Cuando coinciden muchas moléculas estas cargas eléctricas actúan de forma que el oxigeno negativo atrae el hidrogeno positivo de otra molécula de agua. Se forma una unión especial entre las moléculas de agua denominado enlaces de puentes de hidrogeno.

Cuando el cristal de sal se une con el hielo, los átomos de cloro y de sodio atraen algunas de las moléculas de agua, rompiendo los enlaces de puentes de hidrogeno. Los iones de sodio al ser más pequeños que los de cloro pueden penetrar dentro de la estructura del agua. Su carga positiva atrae a la carga negativa del oxigeno, rompiendo el puente de hidrogeno. Finalmente se disuelven los iones de cloro y sodio entre las moléculas de agua que han roto todos los puentes de hidrogeno y por tanto la disolución se ha vuelto líquida. (imagen disolución de la sal en el agua)

El  cloruro de sodio (NaCl), más conocido como sal de mesa  es utilizado justo en el momento o luego de que cae la nieve haciendo que  el punto de congelación de esta disminuya evitando que las vías públicas no se congelen, este enunciado es:

a. Falso, porque una sustancia disuelta en un disolvente tiende a disminuir el punto de congelación del disolvente y las moléculas se no atraen entre sí. b. Verdadero, porque la disolución de sal en agua posee un punto de congelación superior al del agua pura, haciendo que el punto de congelación descienda y las moléculas no se atraigan entre sí. c. Verdadero, porque los átomos de cloro y de sodio rompen los enlaces de puentes de hidrogeno y hacen que el punto de congelación descienda. d. Falso, porque los átomos de cloro y de sodio atraen algunas de las moléculas de agua, las cuales no rompen los enlaces de puentes de hidrogeno.