¿Cómo afecta la adición de azúcar al agua su punto de congelación?

El punto de congelación del agua se reducirá cuando se agregue azúcar. La sal reducirá el punto de congelación más allá del azúcar, que es una de las razones por las que el gobierno prefiere poner sal en las carreteras durante el invierno. Este es un fenómeno conocido llamado depresión del punto de congelación.

Termodinámicamente, en el punto de congelación, el potencial químico de la fase líquida y sólida será igual. Agregar soluto (aquí azúcar) modificará el potencial químico del líquido a través de interacciones entrópicas y entálpicas. Desde un punto de vista entrópico, la solución tendrá una entropía más alta.

Aquí hay un esquema que extraje de Internet que ilustra la Depresión de punto de congelación.

El azúcar, cuando se agrega al agua, disminuye el punto de congelación de la solución. Es importante entender que, como la disolución del azúcar en el agua significa que el agua se convierte en un solvente, ya no es el punto de congelación del agua del que estamos hablando, sino que es el punto de congelación de la solución. Agregar / disolver otros compuestos en el agua a menudo tiene un efecto similar. Por ejemplo, disolver la sal en el agua reduce el punto de congelación de la solución y agregar etilenglicol (anticongelante) reduce aún más el punto de congelación.

El punto de congelación efectivo del agua azucarada es algo inferior a 0 ° C. Una solución salina fuerte tiene un punto de congelación de aproximadamente -21 ° C. Una solución al 60-40% de etilenglicol y agua tiene un punto de congelación de aproximadamente -45 ° C.

La temperatura de congelación de una mezcla de agua y azúcar dependerá de la concentración de cada uno.

Por debajo de aproximadamente 62% de sacarosa en peso, una mezcla de agua y azúcar tendrá un punto de congelación por debajo de cero. Por encima de este nivel, el punto de congelación aumentará.

Lo que es fascinante es cómo la adición de agua al azúcar afecta su punto de fusión. Estoy seguro de que todos hemos hecho ese experimento donde hemos calentado el azúcar hasta el punto de ebullición del agua en una caldera doble y luego agregamos unas gotas de agua. El efecto de cascada es impresionante.

Respuesta de Knut Ritter a ¿Cuál es el efecto de la humedad y las impurezas en el punto de fusión y punto de ebullición?

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