Pourquoi le sel fait fondre l'eau ?

Pourquoi le sel fait fondre la glace

Lorsque du sel est ajouté à la glace ou à l’eau liquide, on observe une diminution de son point de congélation. Ce phénomène joue un rôle crucial dans diverses applications, comme le déneigement des routes en hiver. Mais quel est le mécanisme sous-jacent à cet effet intrigant ?

Perturbation des liaisons hydrogène

Dans l’eau pure, les molécules d’eau forment des liaisons hydrogène fortes entre elles, créant une structure cristalline stable à l’état solide (glace). Cependant, lorsque du sel est dissous dans l’eau, les ions du sel perturbent ces liaisons hydrogène.

Les ions sodium (Na+) et chlorure (Cl-) du sel interfèrent avec les liaisons hydrogène établies entre les molécules d’eau, les affaiblissant et les rendant plus difficiles à former. Par conséquent, la structure cristalline de la glace est perturbée, ce qui rend plus difficile le maintien de l’état solide.

Abaisser le point de congélation

La perturbation des liaisons hydrogène entraîne une diminution du point de congélation de l’eau. Une solution contenant 3 % de sel a un point de congélation de -1,8 °C, et une solution à 10 % a un point de congélation de -6,6 °C.

À mesure que la concentration en sel augmente, le nombre d’ions perturbant les liaisons hydrogène augmente également, ce qui conduit à une perturbation plus importante de la structure cristalline de la glace et à une diminution plus prononcée du point de congélation.

Importance pratique

L’effet abaissant le point de congélation du sel a de nombreuses applications pratiques :

• Déneigement des routes: Le sel est répandu sur les routes enneigées pour faire fondre la glace, améliorant ainsi la sécurité des véhicules et des piétons.
• Conservation des aliments: Le sel est utilisé pour conserver les aliments en inhibant la croissance des bactéries, qui ne peuvent pas tolérer les environnements à fort taux de sel.
• Fabrication de crèmes glacées: Le sel est ajouté aux recettes de crèmes glacées pour contrôler la congélation et obtenir une texture douce et crémeuse.

En conclusion, le sel fait fondre la glace en perturbant les liaisons hydrogène de l’eau, ce qui abaisse son point de congélation. Ce phénomène est exploité dans diverses applications pratiques, notamment le déneigement, la conservation des aliments et la fabrication de crèmes glacées.