Bedste svar
Du skal starte med, hvordan NaCl blev opløst i vand. Den fysiske opløsningsproces kræver afbrydelse af krystalliniteten af NaCl (er), afbrydelse af hydrogenbinding i flydende vand og adskillelse af Na + og Cl-ioner – alle disse processer kræver energiindgang (endoterm). Hydreringsreaktionen af Na + og Cl-ioner til dannelse af Na (H2O) n + og Cl (H2O) – hydratiserede ioner frigiver noget energi (eksoterm). Samlet set er opløsningen af NaCl (s) i H2O (l) en endoterm proces, der kræver input af energi. Denne ekstra energi er allerede til stede i vandig NaCl-opløsning, der overstiger det, der er til stede i ren H2O.
Når du sammenligner varmekapaciteten for vandig NaCl-opløsning i forhold til ren H2O ved en given temperatur, finder du den rene vand kan holde fast i større mængde energi end vandig NaCl-opløsning. Det overskydende beløb svarer til summen af opløsnings- og hydratiseringsenergierne beskrevet ovenfor.
Svar
Først overraskede dette mig, så jeg gravede lidt længere. Det er velkendt, at tilsætning af et opløst stof til vand vil hæve kogepunktet, så ved første tanke skulle det tage længere tid at koge. Men til sidst lærte jeg, at vandets varmekapacitet også reduceres af det opløste stof, salt i dette tilfælde ved at begrænse de frihedsgrader, som vandmolekylerne har til vibrationer og rotation. Lavere specifik varme betyder større temperaturstigning for en given energiindgang. For den samme effektindgang, hurtigere temperaturstigning. Hvordan ændrer salt den specifikke varmekapacitet for vand? | Socratic
Natrium- og klorionerne dissocieres i vand, der ligger i mellemrummet mellem H2O-molekylerne og danner svage bindinger med dem. Dette er, hvad der begrænser deres bevægelser, når energi tilføjes.
Man kan også forvente, at pakning af de intermolekylære rum med ioner (hvilket gør vandet tættere) også kan øge den termiske ledningsevne, hvor termiske vibrationer overføres mere effektivt fra molekyle til molekyle.
Jeg kunne ikke finde nogen data, der understøtter det. Men tak for en interessant observation og dit stimulerende spørgsmål.