Als u zout aan water toevoegt, verhoogt u het kookpunt van het water of de temperatuur waarbij het kookt. De temperatuur die nodig is om te koken, stijgt met ongeveer 0,5 ° C voor elke 58 gram opgelost zout per kilogram water. Dit is een voorbeeld van kookpunt hoogteen het is niet exclusief voor water. Het komt voor wanneer u een niet-vluchtige opgeloste stof zoals zout toevoegt aan een oplosmiddel zoals water.
Water kookt wanneer de moleculen de dampdruk van de omringende lucht kunnen overwinnen om van de vloeibare fase naar de gasfase te bewegen. Wanneer u een opgeloste stof toevoegt die de hoeveelheid energie (warmte) die nodig is voor water om de overgang te maken, verhoogt, treden enkele processen op.
Hoe werkt het?
Wanneer je zout aan water toevoegt, natriumchloride dissocieert in natrium- en chloorionen. Deze geladen deeltjes veranderen de intermoleculaire krachten tussen watermoleculen.
Naast het beïnvloeden van de waterstofbinding tussen watermoleculen, is er een ion-dipool-interactie waarmee rekening moet worden gehouden: elk water molecuul is een dipool, wat betekent dat de ene kant (de zuurstofkant) negatiever is en de andere kant (de waterstofkant) meer positief. De positief geladen natriumionen liggen op één lijn met de zuurstofzijde van een watermolecuul, terwijl de negatief geladen chloorionen op één lijn liggen met de waterstofzijde. De ion-dipool-interactie is sterker dan de waterstofbinding tussen de watermoleculen, dus er is meer energie nodig om water van de ionen in de dampfase te brengen.
Zelfs zonder een geladen opgeloste stof verhoogt het toevoegen van deeltjes aan water het kookpunt omdat een deel van de druk die de oplossing op de atmosfeer uitoefent, komt nu van opgeloste deeltjes, niet alleen van oplosmiddel (water) moleculen. De watermoleculen hebben meer energie nodig om voldoende druk te produceren om de grens van de vloeistof te ontsnappen. Hoe meer zout (of andere opgeloste stof) aan water wordt toegevoegd, hoe meer u het kookpunt verhoogt. Het fenomeen hangt af van het aantal deeltjes dat in de oplossing wordt gevormd.
Vriespunt depressie is een andere colligatieve eigenschap die op dezelfde manier werkt: als u zout aan water toevoegt, verlaagt u het vriespunt en verhoogt u het kookpunt.
Kookpunt van NaCl
Wanneer u zout in water oplost, breekt het in natrium- en chloride-ionen. Als je al het water zou afkoken, zouden de ionen zich vermengen tot vast zout. Er is echter geen gevaar voor het koken van NaCl: het kookpunt van natriumchloride is 2575 F of 1413 C. Zout heeft, net als andere ionische vaste stoffen, een extreem hoog kookpunt.