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Si alguna vez has hecho helado en casa o has intentado derretir hielo con sal, las posibilidades de que en algún momento te hayas quemado con una mezcla de sal y hielo son muy altas. Cualquier sustancia lo suficientemente fría como el hielo causará dolor si se deja en contacto con la piel el tiempo suficiente. Si se usan juntos, la sal y el hielo pueden causar congelación hasta tal punto que parecerá que la piel se quema como el fuego.
Fases del agua
El agua, como cualquier otra sustancia, existe en tres fases: sólida, líquida y gaseosa. Los átomos en su fase gaseosa (cuando se llama vapor) están muy calientes y se mueven con mucha energía. A temperaturas por debajo del punto de ebullición, se vuelve líquido. A pesar de ser más frías que el vapor, las moléculas de agua líquida tienen suficiente energía para moverse y evitar que estén firmemente conectadas. Cuando la temperatura baja aún más, el agua se congela y se convierte en el sólido conocido como hielo. En este estado, las moléculas no se mueven mucho y se adhieren entre sí, dando al agua su dureza y forma.
Soluciones
Las cosas cambian cuando el agua es impura. Para comprender por qué, es necesario comprender algo sobre las soluciones. Una solución es un término químico para una sustancia sólida que se ha disuelto en un líquido, al igual que la sal se puede disolver en agua. El agua es particularmente buena para disolver cosas, ya que tiene cargas eléctricas en los extremos de las dos moléculas, según el profesor de ciencias Dr. Andrew Olson. Estas pequeñas cargas en cada molécula de agua tienden a rodear las moléculas de soluto individuales (es decir, las moléculas del sólido disueltas en el agua), dispersándose entre sí.
Depresión del punto de congelación
Como el agua es una solución que se esparce para cubrir cada molécula del soluto, pocas moléculas de agua pueden mantenerse en contacto con las demás. Las moléculas de solutos se interponen en el camino. Esto hace que el agua sea menos capaz de sufrir cambios como el cambio de fase. Se necesita más frío para congelar una solución acuosa que para congelar agua pura. Esto se llama "depresión del punto de congelación" y ocurre independientemente del material que forma el soluto. Dado que la sal se disuelve fácilmente en agua, el agua salada tiene un punto de solidificación más bajo que el agua pura.
Hielo y sal
Cuando el hielo entra en contacto con la sal, el punto de congelación se reduce tan pronto como la sal se disuelve. Esto hace que el hielo se derrita en el agua porque si bien el hielo está lo suficientemente frío como para que el agua pura exista como un sólido, no está lo suficientemente fría como para congelar el agua salada. Sin embargo, disolver la sal y derretir el hielo requiere energía.
Quemaduras
La energía absorbida por la reacción química de la depresión del punto de congelación se introduce en el entorno inmediato. Si el hielo y la sal están en contacto con su piel, significa que todo el calor está siendo extraído de su piel, lo que la enfría lo suficiente como para experimentar una congelación, lo que le da una sensación de ardor en el proceso.
