Ποια είναι η σχέση μεταξύ θερμοκρασίας και διαλυτότητας;

Η σχέση μεταξύ θερμοκρασίας και διαλυτότητας είναι πολύπλοκη και εξαρτάται από τον τύπο της διαλελυμένης ουσίας (στερεό, υγρό ή αέριο) και από τον τύπο του διαλύτη. Εδώ είναι μια κατανομή:

στερεά σε υγρά:

* Γενικά, η διαλυτότητα αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, τα μόρια του διαλύτη κινούνται ταχύτερα και έχουν περισσότερη ενέργεια για να σπάσουν τους δεσμούς που κρατούν τη διαλυτή ουσία μαζί. Αυτό επιτρέπει στη διάλυση περισσότερων διαλυμάτων διαλυμάτων.

* Παραδείγματα: Η ζάχαρη διαλύεται καλύτερα σε ζεστό νερό από ό, τι σε κρύο νερό. Το αλάτι γίνεται επίσης πιο διαλυτό σε ζεστό νερό.

Εξαιρέσεις:

* Ορισμένα στερεά γίνονται λιγότερο διαλυτά καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η διαδικασία διάλυσης είναι ενδοθερμική (απορροφά θερμότητα) για αυτές τις ουσίες. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, το σύστημα προσπαθεί να μετατοπίσει την ισορροπία για να ευνοήσει την αδιανόητη κατάσταση, μειώνοντας έτσι τη διαλυτότητα.

* Παράδειγμα: Το υδροξείδιο του ασβεστίου (Ca (OH) 2) γίνεται λιγότερο διαλυτό σε ζεστό νερό.

υγρά σε υγρά:

* Η διαλυτότητα των υγρών σε υγρά είναι συνήθως λιγότερο εξαρτώμενη από τη θερμοκρασία.

* Παράδειγμα: Η αιθανόλη (αλκοόλ) αναμειγνύεται με νερό σε όλες τις θερμοκρασίες.

αέρια σε υγρά:

* Η διαλυτότητα των αερίων μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, τα μόρια αερίου κερδίζουν κινητική ενέργεια και διαφεύγουν από την υγρή φάση πιο εύκολα.

* Παράδειγμα: Μπορείτε να δείτε αυτό το αποτέλεσμα όταν θερμαίνετε ένα δοχείο νερού. Οι φυσαλίδες διαλυμένου αέρα αυξάνονται στην επιφάνεια καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία.

* Νόμος του Henry Ποσοτικοποιεί αυτή τη σχέση:Η διαλυτότητα ενός αερίου σε ένα υγρό είναι άμεσα ανάλογη με τη μερική πίεση του αερίου πάνω από το υγρό.

Βασικές έννοιες:

* Διαλυτότητα: Η μέγιστη ποσότητα μιας ουσίας που μπορεί να διαλύεται σε μια δεδομένη ποσότητα διαλύτη σε συγκεκριμένη θερμοκρασία και πίεση.

* Ενδοθερμική διαδικασία: Μια διαδικασία που απορροφά τη θερμότητα από το περιβάλλον της.

* Εξαθερμική διαδικασία: Μια διαδικασία που απελευθερώνει θερμότητα στο περιβάλλον της.

Συνοπτικά:

Η σχέση μεταξύ θερμοκρασίας και διαλυτότητας εξαρτάται από τη συγκεκριμένη διαλυτή ουσία και τον διαλύτη. Γενικά, τα στερεά γίνονται πιο διαλυτά σε υγρά καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, ενώ τα αέρια γίνονται λιγότερο διαλυτά. Ωστόσο, υπάρχουν εξαιρέσεις από αυτούς τους κανόνες και η συγκεκριμένη σχέση κατανοείται καλύτερα μέσω των αρχών της ισορροπίας και της θερμοδυναμικής.