¿Por qué la sal afecta el punto de ebullición del agua?

El Misterio de la Sal y el Agua Hirviendo: ¿Por qué la Sal Eleva el Punto de Ebullición?

El agua, elemento fundamental de la vida, hierve a 100°C a nivel del mar. Sin embargo, una simple pizca de sal puede alterar este comportamiento aparentemente inmutable, elevando su punto de ebullición. ¿Por qué ocurre este fenómeno? La respuesta reside en la interacción a nivel molecular entre los iones de la sal y las moléculas de agua.

Cuando disolvemos sal común (cloruro de sodio, NaCl) en agua, ésta se disocia en sus iones constituyentes: iones sodio (Na+) e iones cloruro (Cl−). Estos iones, cargados eléctricamente, no son meros espectadores en la solución. Interaccionan con las moléculas de agua polares a través de fuerzas intermoleculares, específicamente fuerzas ion-dipolo.

Las moléculas de agua, con su carga parcial positiva en el átomo de hidrógeno y carga parcial negativa en el átomo de oxígeno, se orientan alrededor de los iones de la sal. Los iones sodio, con carga positiva, atraen la parte negativa (oxígeno) de las moléculas de agua, mientras que los iones cloruro, con carga negativa, atraen la parte positiva (hidrógeno). Esta atracción crea una especie de “capa” de moléculas de agua alrededor de cada ion, un fenómeno conocido como solvatación.

Estas interacciones ion-dipolo no son débiles. Requieren una cantidad significativa de energía para romperse. Para que el agua hierva, sus moléculas deben superar las fuerzas de atracción intermoleculares que las mantienen unidas en estado líquido y escapar a la fase gaseosa. La presencia de los iones de la sal, y las fuertes interacciones que generan con las moléculas de agua, aumenta la fuerza de esas atracciones.

En consecuencia, se necesita más energía, en forma de calor, para suministrar la energía cinética necesaria a las moléculas de agua para que superen estas interacciones reforzadas y logren la ebullición. Esto se traduce en un aumento de la temperatura de ebullición del agua salada, aunque la elevación es relativamente pequeña para concentraciones de sal comunes en la cocina.

Es importante destacar que la magnitud de esta elevación del punto de ebullición depende directamente de la concentración de la sal en la solución. Cuanto mayor sea la concentración de sal, mayor será el número de iones interactuando con las moléculas de agua, y por lo tanto, mayor será la elevación del punto de ebullición. Este fenómeno, conocido como ebullioscopía, es una propiedad coligativa, lo que significa que depende del número de partículas de soluto (en este caso, iones de sal) presentes en la solución, y no de su identidad química. Por lo tanto, otras sales disueltas en agua también elevarán su punto de ebullición, aunque la magnitud de la elevación dependerá de la disociación iónica de la sal en cuestión. En resumen, la aparente simplicidad de añadir sal al agua esconde una compleja interacción molecular que modifica una propiedad física fundamental del agua: su punto de ebullición.