20. Soluzione. — Miscugli frigoriferi. — Abbiamo detto, a proposito della pressione osmotica, che le particelle del corpo sciolto possono considerarsi, in seno alla soluzione, liberamente vaganti come le molecole di un gas.

La soluzione di un solido deve quindi determinare il rallentamento dei legami tra le sue molecole, e richiedere la spesa di una certa quantità di energia, o di calore, come la fusione.

In realtà il calore è sottratto al solvente, cosicchè la soluzione è in generale accompagnata da un abbassamento di temperatura, a meno che il calore svolto da un’eventuale azione chimica tra i due corpi non determini un fenomeno inverso. È interessante in proposito il comportamento della neve introdotta nell’acido solforico; se la prima è in piccola quantità, il calore prodotto dalla idratazione dell’acido predomina sul calore sottratto dalla fusione della neve, e il miscuglio si riscalda notevolmente; l’opposto avviene se si versa poco acido, già alquanto annacquato, in molta neve; si possono allora ottenere delle temperature molto al di sotto di 0°. Qualcosa di analogo avviene mescolando due solidi, come il ghiaccio e il sale, che han la tendenza a sciogliersi l’uno nell’altro; si ha allora la fusione rapida di una parte del miscuglio, e la miscela dei due solidi e della soluzione ottenuta si porta a una temperatura notevolmente bassa.

Ma perchè questo avvenga è indispensabile che una parte dei solidi in presenza si sia fusa, cioè che la soluzione si formi, e allo stato liquido. Nè dobbiamo sorprenderci che una soluzione liquida di acqua e sale possa esser presente alle basse temperature raggiunte col miscuglio dei due solidi, poichè la presenza della sostanza disciolta abbassa il punto di congelamento del solvente, e tanto più quanto più concentrata è la soluzione. E poichè appena comincia il congelamento, si solidifica il solo solvente, la soluzione che resta si va facendo sempre più concentrata, e il suo punto di congelamento si va perciò sempre più abbassando, fino a che, raggiunta la saturazione, se si congela ancora del solvente, si precipita insieme il soluto; la massa cioè precipita con composizione costante, e la soluzione residua è pure di costante concentrazione. Per una soluzione di acqua e nitrato ammonico questa solidificazione concomitante del solvente e del soluto ha luogo a —17°,5.

Una legge importante sull’abbassamento della temperatura di congelamento delle soluzioni è quella che lega gli effetti dovuti a sostanze diverse sciolte nello stesso solvente. Si ha cioè che le soluzioni contenenti per litro ugual numero di molecole del soluto hanno la stessa temperatura di congelamento.

Sono in queste condizioni le soluzioni contenenti un peso di sostanza sciolta proporzionale al peso molecolare della sostanza medesima (Vol. I, § 94). E così sciogliendo in un litro d’acqua M grammi di una sostanza che ha il peso molecolare M, si ha l’abbassamento di 1°,85 nel punto di solidificazione, qualunque sia la sostanza disciolta.