Beste antwoord
Je moet beginnen met hoe het NaCl is opgelost in water. Het fysische oplossingsproces vereist de verstoring van de kristalliniteit van NaCl (s), verstoring van de waterstofbinding in vloeibaar water en de scheiding van Na + en Cl-ionen – al deze processen vereisen energie-input (endotherm). De hydratatiereactie van Na + en Cl- ionen om Na (H2O) n + en Cl (H2O) te vormen – gehydrateerde ionen geven wat energie vrij (exotherm). Over het algemeen is het oplossen van NaCl (s) in H2O (l) een endotherm proces, waarvoor energie nodig is. Deze extra energie is al aanwezig in waterige NaCl-oplossing boven wat aanwezig is in pure H2O.
Als je de warmtecapaciteit van waterige NaCl-oplossing vergelijkt met pure H2O bij een bepaalde temperatuur, zul je zien dat pure water kan een grotere hoeveelheid energie vasthouden dan een waterige NaCl-oplossing. De overtollige hoeveelheid is gelijk aan de som van de hierboven beschreven oplossings- en hydratatie-energieën.
Antwoord
In eerste instantie verraste dit me, dus ik groef een beetje verder. Het is algemeen bekend dat het toevoegen van een opgeloste stof aan water het kookpunt zal verhogen, dus op het eerste gezicht zou het langer moeten duren om te koken. Maar uiteindelijk leerde ik dat de warmtecapaciteit van water ook wordt verminderd door de opgeloste stof, in dit geval zout, door de vrijheidsgraden die de watermoleculen hebben voor vibratie en rotatie te beperken. Een lagere soortelijke warmte betekent een grotere temperatuurstijging voor een bepaalde energie-input. Voor hetzelfde opgenomen vermogen, een snellere temperatuurstijging. Hoe verandert zout de specifieke warmtecapaciteit van water? | Socratisch
De natrium- en chloorionen worden gedissocieerd in water, nestelen zich in de ruimtes tussen de H2O-moleculen en vormen er zwakke bindingen mee. Dit is wat hun bewegingen beperkt wanneer energie wordt toegevoegd.
Men zou ook kunnen verwachten dat het inpakken van de intermoleculaire ruimtes met ionen (waardoor het water dichter wordt gemaakt), ook de thermische geleidbaarheid zou kunnen verhogen, waarbij thermische trillingen effectiever worden overgedragen van molecuul naar molecuul.
Ik kon geen gegevens vinden om dat te ondersteunen. Maar bedankt voor een interessante observatie en je prikkelende vraag.