pourquoi saler?

[invite702e52be]

bonjour
en ce temps neigeux je me pose une question....
pourquoi met on du sable ou le plus souvent du sel sur les routes un peu enneigées??
merci
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[zoup1]

Parceque le point de fusion de l'eau salée est plus bas.Enfin, c'est ce que l'on dit...

[invite4b9cdbca]

Tout à fait. C'est aussi grace a ce phénomène que tu verras des icebergs (d'eau douce) flotter dans un océan d'eau salée...;D

L'eau salée gèle à quelques degrés en dessous de l'eau douce... Combien je ne sais plus, il faudrait un connaisseur pour te donner a valeur exacte. Pour ma part, je pense que ça depend aussi de la concentration en sel. Hypothèse a vérifier.

[invite03f54461]

Salut
http://h0.web.u-psud.fr/cvc/Sel-glace.html

[A voir en vidéo sur Futura]

[zoup1]

L'expérience est facil eà faire, il suffit de prendre de la glace pillée et d'ajouter du sel... Puis tu mesures la température de la mixture que tu obtiens... De mémoire, la température descend à -13°C

[FC05]

En théorie on peut descendre jusqu'à -21°C ... en le faisant au pif on arrive à -18°C sans problèmes.

Mais bon il y a déjà eu un fil sur le sujet il n'y a pas longtemps.

[mach3]

salut,

pour aller plus loin...

l'abaissement de la tempéraure de fusion de l'eau causée par le sel est due à ce qu'on appelle eutexie. Ce mot vient du grec Tektos et signifie en gros "qui fond bien". ce phénomène fut découvert pour la premiere fois par les premiers métallurgiste dans l'antiquité, qui découvrirent que des mélanges de 2 métaux (alliages) fondait à une température plus basse que les 2 métaux séparés (pratique quand on ne dispose pas d'une technologie avancée de chauffage aux hautes températures).

pourquoi l'eutexie?

La fonte de la glace

physiquement, il s'agit d'interactions intermoléculaires : dans la glace les molécules d'eau developpent des liaisons relativement solides (liaisons hydrogène) entre-elles, elles s'alignent toutes pour former un réseau hexagonal (qui donne sa forme aux cristaux de neige par ailleurs) qui minimise l'energie. Cependant l'agitation thermique, une energie proportionnelle à la température tend en permanence à briser le réseau. Il se trouve qu'a partir de 273,15K à pression atmosphérique, l'energie thermique devient superieure à celle du réseau et celui-ci va donc se désagréger (fonte de la glace) pour former de l'eau liquide. Les molécules ont toujours des liaisons hydrogène entre-elles, mais celles-ci ne cessent de se former et se rompre.

Que se passe-t-il quand on ajoute du sel???

Le sel de table courant NaCl est lui aussi constitué d'un réseau, mais c'est un réseau d'ions cubique (c'est de la que vient la forme des grains de sel), c'est à dire d'atomes ayant gagné ou perdu des electrons : Na+ et Cl-. L'interaction qui maintient le réseau est beaucoup plus forte que les liaisons H de la glace, ce qui explique pourquoi il faut plus d'agitation thermique pour le briser (la température de fusion de NaCl est à plus de 300°C il me semble). Mais au contact de l'eau, le cristal de sel se dissout : les molécules d'eau developpent des interactions avec les ions Na+ et Cl- plus "rentables" que celles que Na+ et Cl- entretenaient (c'est la solvatation), les ions sont donc entrainés uns à uns hors du cristal par l'eau. Les molécules d'eau entourant les ions sont monopolisés par cette tâche, au bout d'un moment, elles ne seront plus assez nombreuse pour dissoudre NaCl : l'eau est saturée en NaCl, on l'appelle saumure. Que se passe-t-il maintenant si on refroidit ce liquide? Les molécules d'eau, une fois en dessous de 273,15K ne pourront pas s'arranger en réseau car elles sont monopolisées par la solvatation des ions. Mais au fur et à mesure que la température descend, l'agitation thermique perd le combat face à la force d'organisation : selon leurs quantités respectives, soit le sel (plus exactement un hydrate de sel, mais n'entrons pas trop dans les détails), soit l'eau va commencer à cristalliser, un réseau cristallin devenant plus rentable en energie qu'une solvatation que l'agitation thermique ne peut plus entretenir. En fait des débuts de construction de réseau (appelés germes cristallins) ont lieu en permanence dans un liquide, mais l'agitation thermique les brise en permanence. Lorsque celle-ci n'est plus assez forte, les germes commencent à croitre : la glace fini par prendre. A -21°C tout le liquide restant fini par cristalliser, le sel comme la glace, on est au pallier eutectique.

l'invariant eutectique

l'invariant eutectique est la température à laquelle la derniere goutte de liquide d'un mélange devient solide : en effet la solidification d'un mélange est graduelle avec l'abaissement de température. Cependant la température de fin de solidification est la même quelque soit les proportions (quelque soit leurs quantités respectives, un mélange de sel et d'eau finira de se solidifier à -21°C), en revanche, la température de début de solidification est très variable (de 0 à -21°C du coté riche en eau).

merci de votre attention

m@ch3

[zoup1]

Merci pour cette super réponse !!!!
Mias il me semblait que lors de solification de ce mélange, le sel était finalement expulsé de l'eau (sous forme de glace) et que finalement le solide obtenu était de l'eau douce (a peu de choses près -fabiel proportion d'impuretées (NaCl)) ?

[mach3]

oui, effectivement, l'eau et NaCl cristallisent chacun dans leur coin, on a donc de la glace d'eau pure. En revanche pour le NaCl c'est une autre histoire : il forme un dihydrate en dessous de 0°C, c'est à dire que dans le cristal de sel obtenu, il y a 2 molécules d'eau par couple Na+ Cl-, et ce encore à cause de la minimisation de l'energie. En dessous de 0°C une mole de cristal de dihydrate coute moins cher en energie qu'une mole de cristal de sel + 2 moles de cristaux de glace, mais si il ya soit plus d'eau soit plus de sel que ces proportions, le composé excedentaire cristallise seul.

En fait ce dihydrate de chlorure de sodium est un cas "particulier" (je mets des guillemets car c'est en fait très fréquent) : c'est un composé défini (ou composé intermédiaire ou stoechiométrique). Il y a plusieurs cas de systemes binaires (i.e. à 2 constituants), certains comme H₂O-NaCl présentent un composé défini, d'autres non, et certains présentent ce qu'on appelle une "solution solide" : c'est un composé intermédiaire mais dont la composition n'est pas fixée exactement (il n'est pas stoechiométrique). Contrairement au dihydrate de NaCl qui montre toujours la proportion 2 pour 1, une solution solide va avoir des proportions allant 3.15689 pour 1 à 0.5689 pour 1, par exemple. On observe souvent ce cas de figure dans les alliages métalliques, mais aussi avec des composés organiques. En fait ce phénomène peut avoir lieu quand les 2 constituants se ressemblent tellement qu'ils peuvent se confondre.

m@ch3