Είναι η διαδικασία της διάλυσης KNO3 στο νερό αυθόρμητο σε όλες τις θερμοκρασίες που μελετήθηκαν;
Εδώ είναι γιατί:
* Η διάλυση είναι μια ενδοθερμική διαδικασία για το KNO3: Αυτό σημαίνει ότι η ενέργεια απορροφάται από το περιβάλλον όταν το KNO3 διαλύεται στο νερό.
* Ο αυθορμητισμός καθορίζεται από την Gibbs Free Energy (ΔG): ΔG =ΔH - TΔS
* ΔH είναι η αλλαγή ενθαλπίας (θετική για ενδοθερμικές αντιδράσεις)
* T είναι η θερμοκρασία στο Kelvin
* Το ΔS είναι η αλλαγή εντροπίας (γενικά θετική για διάλυση)
σε χαμηλές θερμοκρασίες:
* ΔH (θετική) είναι ο κυρίαρχος παράγοντας.
* Η αρνητική τιμή του TΔS είναι μικρότερη από το ΔH.
* Ως εκ τούτου, το ΔG είναι θετικό και η διάλυση είναι μη-νησί.
σε υψηλές θερμοκρασίες:
* Ο όρος TΔS γίνεται πιο σημαντικός καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία.
* Εάν η θερμοκρασία είναι αρκετά υψηλή, το TΔS μπορεί να γίνει μεγαλύτερη από το ΔH.
* ΔG γίνεται αρνητική και η διάλυση γίνεται αυθόρμητη.
Συνοπτικά:
* Η διάλυση του νερού είναι μη-συγγενή σε χαμηλές θερμοκρασίες Επειδή η ενέργεια που απαιτείται για να σπάσει οι ιοντικοί δεσμοί στο KNO3 είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια που αποκτήθηκε από την αυξημένη εντροπία.
* Σε υψηλότερες θερμοκρασίες , το κέρδος εντροπίας γίνεται πιο σημαντικό και η διάλυση γίνεται αυθόρμητη .
Υπάρχει μια συγκεκριμένη θερμοκρασία (η θερμοκρασία διαλυτότητας) πάνω από την οποία το KNO3 θα διαλυθεί αυθόρμητα στο νερό. Αυτή η θερμοκρασία καθορίζεται από την ισορροπία μεταξύ της ενθαλπίας και της εντροπίας.
