Γιατί αλλάζει η διαλυτότητα των στερεών και των αερίων με τη θερμοκρασία;
στερεά:
* Αυξημένη κινητική ενέργεια: Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, τα μόρια τόσο στην κινητική ενέργεια του στερεού όσο και του διαλύτη. Αυτή η αυξημένη ενέργεια επιτρέπει στα μόρια του διαλύτη να σπάσουν τις ελκυστικές δυνάμεις που συγκρατούν το στερεό, επιτρέποντας σε πιο στερεά μόρια να διαλύονται.
* εντροπία: Η διάλυση ενός στερεού είναι συνήθως μια ενδοθερμική διαδικασία, που σημαίνει ότι απορροφά τη θερμότητα. Η αύξηση της θερμοκρασίας ευνοεί τις διαδικασίες που αυξάνουν την εντροπία (διαταραχή). Η διάλυση ενός στερεού αυξάνει την εντροπία, έτσι οι υψηλότερες θερμοκρασίες προάγουν τη διάλυση.
αέρια:
* Μειωμένη διαλυτότητα με αυξανόμενη θερμοκρασία: Σε αντίθεση με τα στερεά, η διαλυτότητα των αερίων σε υγρά γενικά μειώνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία.
* Κινητική ενέργεια και διαφυγή: Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, τα μόρια αερίου κινούνται ταχύτερα και έχουν περισσότερη κινητική ενέργεια. Αυτό τους διευκολύνει να ξεπεράσουν τις ελκυστικές δυνάμεις που τους κρατούν σε λύση και να ξεφύγουν στην ατμόσφαιρα.
* Νόμος του Henry: Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι η διαλυτότητα ενός αερίου σε ένα υγρό είναι άμεσα ανάλογη με τη μερική πίεση του αερίου πάνω από το υγρό. Ενώ η θερμοκρασία δεν επηρεάζει άμεσα την μερική πίεση, η αυξημένη κινητική ενέργεια των μορίων αερίου σε υψηλότερες θερμοκρασίες τους καθιστά πιο πιθανό να ξεφύγουν από το διάλυμα, μειώνοντας έτσι τη μερική πίεση και μειώνοντας τη διαλυτότητα.
Βασικά σημεία:
* endothermic vs. Exothermic: Η διαλυτότητα των στερεών συχνά αυξάνεται με τη θερμοκρασία επειδή η διάλυση είναι συνήθως ενδοθερμική, ενώ η διαλυτότητα των αερίων γενικά μειώνεται επειδή η διάλυση είναι εξωθερμική.
* Κινητική ενέργεια: Η θερμοκρασία επηρεάζει την κινητική ενέργεια των μορίων, η οποία διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στη διάσπαση των διαμοριακών δυνάμεων και στην επίδραση της διαλυτότητας.
* εντροπία: Η διάλυση ενός στερεού συνήθως αυξάνει την εντροπία, έτσι οι υψηλότερες θερμοκρασίες ευνοούν αυτή τη διαδικασία.
Εξαιρέσεις:
* Υπάρχουν εξαιρέσεις από αυτές τις γενικές τάσεις. Ορισμένα στερεά μπορεί να έχουν μείωση της διαλυτότητας με αυξανόμενη θερμοκρασία και μερικά αέρια ενδέχεται να παρουσιάζουν αυξημένη διαλυτότητα σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Αυτές οι περιπτώσεις συχνά περιλαμβάνουν σύνθετες αλληλεπιδράσεις μεταξύ της διαλυμένης ουσίας και του διαλύτη.
