Escrito por Tendenzias

¿Por qué la sal derrite el hielo?

Cuando aparecen las primeras heladas más de uno nos hemos pegado un buen susto. Con el frío las finas capas de hielo hacen que caminar por las aceras se conviertan en una mezcla de patinaje con contorsionismos. El motivo es muy sencillo, cuando las temperaturas bajan, la humedad ambiental se condensa y el frío transforma esa humedad en hielo. Cuando esto sucede, podemos ver como operarios esparcen puñados de sal gorda por las zonas más peligrosas, pero ¿por qué hacen esto?, ¿es capaz la sal de derretir el hielo? o mejor, ¿Por qué la sal derrite el hielo?. A esta y otras preguntas vamos a responder inmediatamente.hielo y sal
Es de saberse que esto constará de alguna reacción química, ya que se trata de un punto de fusión, o alguna propiedad que tenga el cloruro de sodio contra el agua helada. Veamos entonces por qué sucede esto y qué es lo que hace que la sal derrita al hielo cuando entra en contacto con él.

¿Por qué la sal derrite al hielo?

La sal puede derretir al hielo porque la adición que contiene hace que baje el punto de congelación del agua. ¿Cómo? El agua líquida y el agua helada tienen un equilibrio molecular, que lo que la sal hace es romperlo, y hacer descender su temperatura,  impidiendo que la velocidad de congelación del agua sea menor.

Utilizando el sistema de medición de temperatura en grados Celsius, el hielo se forma cuando el agua llega a los cero grados, pero si se rocía el hielo con agua, éste empezará a disolverse, y al suceder el proceso (pasar de sólido a liquido) consecutivamente la temperatura bajará. Esta evolución reposa bajo la denominación oficial de Descenso Crioscópico.

DESCENSO CRIOSCÓPICO. La temperatura de congelación de las disoluciones es más baja que la temperatura de congelación del disolvente puro.Todos sabemos que el agua pura se congela a 0° C mientras que la solución de agua con sal (como puede ser cualquier otra sustancia, lógicamente), necesitará de menos temperaturas para congelarse. Un ejemplo claro de ello es que la nieve puede llegar a convertirse en hielo a los -4° C.

Para hacer una comprobación de estos procesos, existen muchos experimentos caseros que demostrarán cómo el hielo se derrite cuando le tiramos sal. A varias personas sueles llamarles demasiado la atención cuando se les demuestra el efecto que se causa al realizarse este fenómeno.

experimento agua y sal
Si quieres comprobarlo personalmente, puedes hacer el siguiente experimento en casa y ver realmente cómo la sal derrite el hielo. Este experimento consta en conseguir dos frascos, vasos, o cualquier recipiente donde el agua no drene. A uno se lo tiene que llenar con agua pura, mientras que al otro se lo tiene que llenar con agua que contenga sal disuelta en gran cantidad. No es necesario tener que esperar el tiempo que tarden en congelarse los dos recipientes, más bien mételos al freezer y al cabo de una hora controlar cómo se encuentran los dos y sacar así tus propias conclusiones.

¿Cómo funde la Sal al Hielo?

Primeros deberíamos saber diferenciar entre derretir y disolver. El hielo no se funde por contacto de la sal, ya que para que una sustancia pueda fundirse hay que aplicar calor. Un ejemplo muy sencillo de entender es qué ocurre con un cubito de hielo cuando lo sacamos del congelador, al pasar de una temperatura bajo cero a una temperatura ambiental, más cálida el cubito de hielo se derrite, luego el calor es el responsable.

Como todos sabemos el agua pura se transforma en hielo con temperaturas inferiores a 0ºC, mientras que se transformará en líquido siempre que su temperatura esté por encima de los 0ºC. Pero que ocurre cuando mezclamos dos sustancias líquidas, cuando esto sucede estaremos hablando de una disolución. En esta disolución su temperatura de congelación puede variar.

Tened en cuenta que cuando hablamos de t >0ºC ó <0ºC, estamos hablando de agua pura, en una disolución la composición varía. Para conocer el comportamiento en la disolución de una sustancia sólida con otra líquida como sucede con la sal y el agua, tenemos que recurrir al campo molecular y a la composición de cada uno de los elementos.

La sal está formada por Sodio y Cloro (NaCl) y se denomina Cloruro Sódico. Es verdad que el hielo se derrite si aplicamos una fuente de calor, pero esta no es la forma de actuar de la sal aunque los resultados sean los mismos. El motivo es que la sal directamente disuelve al hielo.

Realmente el hielo no se funde, lo que se funde es la disolución de agua y sal. La sal por si sola nunca disminuiría el punto de congelación del agua, que seguirá siendo por debajo de 0ºC, pero la mezcla de sal y agua forma una disolución donde el punto de congelación ya no se sitúa en los cero grados, sino que a una temperatura inferior.

La proporción óptima de disolución del agua y sal sería en un 23% sal y el 77% de agua, con esta proporción pasamos a una temperatura de fusión de -21ºC, por lo que tendremos una superficie húmeda pero no helada hasta los -21ºC.

En esta disolución todos los elementos que intervienen son: Cloro, sodio, oxígeno e hidrógeno. 

De todos estos átomos el de cloro tiende a coger un electrón, mientras que el sodio tiende a perder un electrón. Qué ocurre cuando ambos se juntan, muy sencillo, el cloro coge el electrón que el sodio desprende, de este intercambio nace una unión que formará una molécula llamada Cloruro Sódico (NaCl).

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Pero ¿qué ocurre con el agua?. Como hemos visto el agua está formada por oxígeno, una molécula con tendencia a coger electrones, pero no uno sino dos. El hidrógeno sin embargo tiende a perder un electrón, pero si el oxígeno necesita dos electrones y el hidrógeno solo se desprende de uno, entonces, ¿cómo saca el oxígeno el otro electrón?. Muy sencillo, negociando con dos hidrógenos. El resultado es la molécula de agua H2O.

Si unimos varias moléculas de agua, ¿cómo lo harán?. Si nos fijamos en la figura del agua, vemos que el hidrógeno se posiciona en la parte inferior, pero además como ha perdido cada uno un electrón, la carga que ahora tienen es positiva. La parte de arriba de la molécula es oxígeno que al portar los dos electros a quedado cargado negativamente.

El oxígeno de otras moléculas de agua buscarán las moléculas de hidrógeno para captar su electrón, de esta manera se va uniendo unas moléculas a otras formando cadenas únicas y especiales, motivo por el cual es sabido que no existen dos copos de nieve iguales, ya que las formaciones pueden tener formas infinitas.

Cuando la sal se une con el hielo, el cloro tenderá a buscar electrones rompiendo las moléculas que forman el agua lo hará rompiendo los enlaces puente de hidrógeno. Los iones de sodio son más pequeños que los del cloro por lo tanto éstos podrán entrar dentro de la estructura molecular del agua.

Ahora ya es sencillo, la carga positiva del sodio atrae a la carga negativa del oxígeno, rompiendo los puentes y permitiendo la disolución del cloro y sodio entre las moléculas de agua, momento en el que dicha disolución se vuelve líquida.

Derretir el hielo

Pero por supuesto, procura emplear este acto de lanzar sal sobre el hielo, dentro de tu casa. Parece algo divertido, y además muy útil, pero tenemos información de la sal, que te darán escalofríos. Por eso, te vamos a explicar las ventajas y desventajas de emplear la sal para derretir el hielo.

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Derretir el hielo: ventajas

Derrite el hielo a buen ritmo, por lo que puede despejar las calles, eliminar el hielo sobre los coches, los árboles, para descargarlos… gracias a la sal, no sólo el hielo desaparece, sino que tardará en volver a posarse sobre una superficie tratada con sal.

Derretir el hielo: desventajas

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Tiene tantas que en los países donde más nieva: Canadá, Austria, Finlandia, Estados Unidos… está prohibido el uso de sal para eliminar el hielo. Puede que veamos las maravillas de la sal a la hora de derretir el hielo, pero no nos fijamos de los daños que estamos haciendo, cuando lo hacemos.

  • Corrosiona el metal de la carrocería de los coches y se oxida antes u ya no sólo eso.
  • Afecta también al asfalto, ya que va creando grietas y agujeros en el suelo, que desestabilizan la regularidad de la superficie.
  • Afecta al suelo, porque no puede absorber agua, ni alimentarse como es debido
  • La salinidad del agua restante da de beber a muchos animales que acaban teniendo problemas de reproducción
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  • Transforma las propiedades de algunos minerales, alterando su formación

Los efectos de la sal sobre la nieve, puede que haga que ésta se marche, pero puede tener los mismos efectos que la lluvia ácida. Por eso, cuando nieva en estos países, se toman otras alternativas para despejar la nieve de las calles, ya que el uso de la sal está prohibido y multado.

Alternativas a la sal para derretir el hielo

En diferentes países, se han adoptado medidas alternativas para el empleo de la sal, pero consiguiendo muy buenos resultados. Sin tener que hacer daño a todo un ecosistema.

En algunos países, hacen una mezcla de arena y sal, para derretir el hielo. De esta manera, la arena absorbe toda la salinidad, se derrite el hielo y con la arena, el suelo tiene mucho más agarre. En otros países, emplean una mezcla de cloruro potásico diluido con sal, que elimina la nieve. En otros lugares, lo que diluyen con la sal es el cloruro cálcico.

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En Estado Unidos, se han realizado investigaciones para derretir la nieve con acetato de calcio-magnesio, que se diluye en agua, no afecta al ecosistema, ni a las carreteras ni a los vehículos, aunque es bastante costos.

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Como veis, la sal, es capaz de hacer cosas increíbles. Es capaz de derretir la nieve, alterando su composición y haciéndola desaparecer con rapidez. Pero también, vemos el daño que puede hacer a otros elementos naturales. Quizás la alternativa es apechugar y coger una pala para retirar la nieve, de esta manera, no tenernos que gastarnos un pastón y tampoco ponemos en peligro las carreteras, nuestros vehículos y todo un ecosistema.

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