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共同プロパティ
水は溶媒です。つまり、水は固体を溶液に溶かすことができる液体です。より具体的には、水は極性溶媒であり、塩やその他の荷電分子を溶解するのに最適です。極性またはその他の極性の溶媒が十分な量の固体を溶解すると、溶液内に含まれる分子の増加がその溶媒の物理的特性に影響を与え始めます。これらの影響を受ける特性は、まとめて溶媒の「共同特性」として知られています。衝突特性は、個々の粒子の総数にのみ依存します。原子サイズと分子サイズは、観察された効果とは無関係です。
水の場合、よく知られている共同特性は、凝固点温度の低下です。そのため、氷点下の温度では、人々は氷(氷を防ぐまたは取り除くため)の周りに塩(特に塩化カルシウム)を地面に投げ込みます。塩は水中のカルシウムと塩化物イオンに溶けており、水はますます低温で液体のままです。
なぜ塩化カルシウムなのか?
ほとんどの無毒のアルカリおよびアルカリ金属塩は、2つのイオンで構成されています-正に帯電した金属イオンと負に帯電したハロゲン化物イオン。たとえば、食卓塩(NaCl)の分子は、1つのナトリウムイオンと1つの塩化物イオンに溶解します。ただし、塩化カルシウムは、1つのカルシウムイオンと2つの塩化物イオンで構成されています。塩化カルシウムが溶解すると、3つのイオンが生成されます。溶液中の粒子が多いほど、水の凝集特性への影響が大きくなります。そのため、塩化カルシウムは、より広い温度範囲で水が凍結して危険な氷になるのを防ぎます。
熱発生
低温での水の凍結を防ぐことに加えて、塩化カルシウムは氷を溶かすのに役立ちます。水と組み合わせると、乾燥塩化カルシウムは発熱的に溶解します。これは、各塩分子が熱イオンの形で、壊れたイオン結合エネルギーを周囲の氷分子に放出することを意味します。この「熱」エネルギーは、氷を溶かすのに十分なほど周囲の温度を上昇させ、乾燥塩が発熱的に溶解するためにより多くの水を生成します。