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Pourquoi est ce que l'eau salée met plus de temps a s'évaporer ? Pourquoi est ce que l'eau salée met plus de temps a s'évaporer que l'eau normale ?
C'est exact, et cela explique le taux d'évaporation considérablement supérieur au dessus des zones polaires couvertes d'eau douce (neige fondante) à celui des mers chaudes.
LIAISON HYDROGÈNE
On pourrait croire que cela est lié à une particularité unique du solvant polaire 'eau', qui est la 'liaison hydrogène', explication d'un état solide moins dense que l'état liquide.
Entre l'hydrogène et l'oxygène dans H2O, on s'attendrait à une liaison sp entre l'orbitale 1s de l'hydrogène et une orbitale 2p de l'oxygène ;
ainsi, l'angle formé entre les deux liaisons covalentes O-H serait de 90° ; or l'angle formé est de 104.5°. Il y a donc une hybridation 2s -2p dans l'oxygène pour former 4 nouvelles orbitales hybrides sp3. comme la couche électronique comporte 6 électrons, deux d'entre eux forment les liaisons covalentes avec les 2 atomes d'hydrogène, alors que chacune des deux autres orbitales porte un doublet d'électrons non liants.
La molécule d'eau se présente donc comme un tétraèdre dont l'atome d'oxygène occupe presque le centre (s'il occupait le centre, l'angle entre les deux liaisons O-H serait de 109.5°).
Les propriétés électroniques et géométriques de la molécule d'eau ont une conséquence importante : dans la liaison covalente O-H, l'oxygène, qui est plus électronégatif que l'hydrogène, attire davantage les électrons et il se crée ainsi une disymétrie dans la distribution des charges.
Il s'ensuit que l'eau, bien qu'électriquement neutre, possède un moment dipolaire important (1.8 Debye = 6.1 10^-30 coulomb.m).
Une conséquence capitale de la polarité de la molécule d'eau est l'attraction qu'elle exerce sur les molécules d'eau avoisinantes: l'atome d'hydrogène d'une molécule subit l'attraction de l'atome d'oxygène d'une autre molécule. Il s'établit une liaison hydrogène.
Une conséquence entre autres : a chaleur de vaporisation est la quantité de chaleur que 1 gramme de liquide doit absorber, à température constante, pour passer de l'état liquide à l'état gazeux. Là encore, l'eau a une chaleur de vaporisation trés élevée (2.26 kJ.g-1), en comparaison des autres liquides.
En effet, les liaisons hydrogène dans l'eau n'ont qu'une durée de vie de 10^-12 secondes, mais en revanche, ils ne cesse de s'en former constamment et donc les liaisons hydrogène représente une force qui maintient ensemble les molécules d'eau et qui lui confère une particularité que n'ont que peu d'autres solvants: la cohésion.
SALINITÉ
? Quand l?eau de mer s?évapore, la quantité de sel qu?elle contient reste dans l?océan. L?eau qui passe dans l?atmosphère par évaporation,
est essentiellement de l?eau douce.
? Ceci est vrai pour la congélation d?eau de mer: la glace de mer est constituée d?eau douce.
En ajoutant du sel à l'eau, on augmente sa densité. Le sel limite également la formation des liaisons hydrogène entre plusieurs molécules d'eau. Ceci signifie que l'eau de mer, à la différence de l'eau pure, n'a pas sa densité maximum à 4°C, mais plutôt lorsqu'elle se transforme en glace. Ceci implique aussi que l'eau de mer gèle en-dessous de 0°C (c'est d'ailleurs pour cela que nous mettons du sel sur les routes avant une nuit froide, pour éviter le risque de formation de glace).
AUTRE VOIE
Au vu de toute cette littérature, on serait induit à croire que l'eau salée devrait s'évaporer davantage que l'eau douce : la cohésion due à la formation des 'liaisons hydrogène' est perturbée par la présence d'impuretés, en particulier les ions de sel en solution.
C'est oublier un facteur important : le sel capte l'humidité atmosphérique ambiant, jusqu'à fondre sous forme de saumure si le taux s'y prête ?
???
Un paramètre très important de la vitesse d'évaporation est la teneur en vapeur d'eau de l'atmosphère, exprimée par l'humidité relative à la température considérée.
Cette humidité relative prend en compte ce qu'on appelle la "pression de vapeur saturante", c'est-à-dire la quantité maximum de vapeur d'eau que peut contenir l'air à la température considérée.
Plus l'humidité relative est faible, plus la vitesse d'évaporation est grande. Or, la thermodynamique nous montre que cette pression de vapeur saturante est plus faible au voisinage d'une surface d'eau salée que d'eau non salée.
L' eau salée s' évapore donc moins facilement que l' eau pure et la loi de la tonométrie de Raoult permet de quantifier cet effet.
La température d'ébullition de l'eau pure est de 100°C, tandis que pour l'eau de mer, cette température vaut 100,5°C.
???
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