Jos lisäät suolaa veteen, nostat veden kiehumispistettä tai lämpötilaa, jossa se kiehuu. Kiehumiseen tarvittava lämpötila nousee noin 0,5 ° C jokaiselle 58 grammalle liuenneen suolaa kilogrammalle vettä. Tämä on esimerkki kiehumispisteen korotus, ja se ei ole yksinomaan vettä. Sitä tapahtuu aina, kun lisäät haihtumatonta liuennut ainetta, kuten suolaa liuottimeen, kuten veteen.
Vesi kiehuu, kun molekyylit pystyvät ylittämään ympäröivän ilman höyrynpaineen siirtyäkseen nestefaasista kaasufaasiin. Kun lisäät liuenneen aineen, joka lisää veden energian (lämmön) määrää, joka tarvitaan veden muuttamiseen, tapahtuu muutama prosessi.
Kuinka se toimii?
Kun lisäät suolaa veteen, natriumkloridia dissosioituu natrium- ja kloori-ioneiksi. Nämä varautuneet hiukkaset muuttavat molekyylien välisiä voimia vesimolekyylien välillä.
Vesimolekyylien välisen vety-sidoksen vaikuttamisen lisäksi on otettava huomioon ionidipolien vuorovaikutus: Jokainen vesi molekyyli on dipoli, mikä tarkoittaa, että toinen puoli (hapen puoli) on negatiivisempi ja toinen puoli (vety puoli) on enemmän positiivinen. Positiivisesti varautuneet natriumionit kohdistuvat vesimolekyylin happipuolen kanssa, kun taas negatiivisesti varautuneet kloori-ionit kohdistuvat vetypuolen kanssa. Ioni-dipoli-vuorovaikutus on voimakkaampaa kuin vesimolekyylien välinen vetysidos, joten tarvitaan enemmän energiaa veden siirtämiseksi ioneista höyryfaasiin.
Jopa ilman varautunutta liuotettua ainetta, hiukkasten lisääminen veteen nostaa kiehumispistettä, koska osa liuoksen paine ilmakehään tulee nyt liuenneista hiukkasista, ei pelkästään liuottimesta (vedestä) molekyylejä. Vesimolekyylit tarvitsevat enemmän energiaa tuottamaan tarpeeksi paineita poistuakseen nesteen rajalta. Mitä enemmän suolaa (tai mitä tahansa liuotettua ainetta) lisätään veteen, sitä enemmän nostat kiehumispistettä. Ilmiö riippuu liuoksessa muodostuvien hiukkasten lukumäärästä.
Jäätymispisteen lasku on toinen kolligatiivinen ominaisuus, joka toimii samalla tavalla: Jos lisäät suolaa veteen, alennat sen jäätymispistettä ja nostat sen kiehumispistettä.
NaCl: n kiehumispiste
Kun liuotat suolaa veteen, se hajoaa natrium- ja kloridi-ioneiksi. Jos keität kaiken veden pois, ionit yhdistyvät uudelleen kiinteän suolan muodostamiseksi. NaCl: n kiehumisesta ei kuitenkaan ole vaaraa: Natriumkloridin kiehumispiste on 2575 F tai 1413 C. Suolalla, kuten muilla ionisilla kiintoaineilla, on erittäin korkea kiehumispiste.