化学-下雪之后为啥要在路上撒盐-关梦瑶
2018-11-19     14:24 来源: 原创
点赞1
阅读 1813

北方的童鞋们都知道,冬天那一场场雪下来之后,环卫工人就会开始为街道进行美容。这是非常必要的,因为大雪不仅会影响视线,还会使得道路表面结冰,因而形成大量交通隐患。为了安全起见,路上的积雪与形成的冰一定要尽快的去掉才能保证出行安全。除了物理方式的暴力除冰(铁锹镐头铲子等不一而足)外,最常见的方法就是撒盐了。那么问题来了,为啥要在冰天雪地里撒盐?要做饭么?

自然不是为了做饭的。这里涉及到了一个概念,叫做溶液的依数性。具体说来,就是,当水中溶解了其他物质形成溶液的时候,水的相应物理性质就会发生改变。其中体现的最明显的就是形成的新溶液的沸点升高与凝固点降低。而升高与降低多少则是由溶解了多少溶质决定的。这里,性质的改变与溶质的种类无关,只与形成溶液后溶液中含有粒子的多少有关。

水的凝固点是0℃,高于这个温度,冰就会化成水,低于这个温度,水就会结成冰。水中加入了盐,则会形成相应溶液(注意这里的盐不仅限于食盐,也就是氯化钠。除冰时还会用到氯化钙、氯化镁等其他成分),由于溶液依数性,这形成的新溶液凝固点就会降低,即低于0℃。

正常来讲,雪在温度高于0℃的环境中会开始化成水。而在雪表面撒上盐之后,只要雪稍微融化一点,水就会与撒在表面的盐形成相应的溶液,而该溶液的凝固点比水要低很多,所以在同样的温度下也不容易凝结成冰。同时,由于熔点与凝固点在数值上是相同的,在这样的条件下,雪也会不断地被融化。也因此,道路的安全性就大大提高了。

需要注意的是,前文我们提到了,溶液性质改变的多少取决于形成溶液后含有粒子的多少。这里的“粒子”是非常耐人寻味的。我们知道,形成溶液的时候,并不是所有的物质都会完全电离成离子的,甚至有些分子是根本不会电离的。同时,有些溶质在电离的过程中形成的离子数则会有多个。这就是为什么在提到依数性的时候我们使用“粒子”这个词而非离子或分子等。举个例子,氯化镁(MgCl2)形成溶液的时候,一个单位的溶质形成的粒子数就是三个(一个镁离子与两个氯离子)单位。再比如,在葡萄糖(C6H12O6)形成溶液的时候,一个单位的溶质形成的粒子数仍然是一个(非电解质不发生电离)。通常情况下,每mmolkg)的粒子会使得水溶液的凝固点降低1.86℃,那么在进行计算的时候,我们就需要将已知的溶质浓度与其形成溶液时电离形成的粒子数相结合起来,才能得出正确的结论。

现在大家了解了为啥冬天的时候要在下了雪的马路上撒盐了嘛。不过,虽然这种方法很经济实惠又有理有据,但不能忽视的是,用盐除冰还是会有一些负面影响的,比如道路桥梁等可能会遭受到腐蚀、环境植被可能会被破坏等。所以,如何找到更好的解决方案还需要进一步的研究。也许有一天,你们中的某一位就是这个问题的解决师呦~

例题(SAT2 McGraw Hills Diagnostic 39

Which aqueous solution is expected to have the highest boiling point?

A0.2m CaCl2

B0.2m NaCl

C0.1m AlCl3

D0.2m CH3OH

E0.2m NaC2H3O2

答案:A

解析:溶液中所含离子浓度越大,溶液的沸点与熔点受到的影响越大。沸点随浓度升高而增加,而熔点随浓度升高而降低。沸点最高即要求溶液中离子浓度最大。氯化钙中含三个离子,氯化钙浓度为0.2m,所以离子浓度为0.6m,是所有的溶液中离子浓度最大的,其沸点也最高。

×