Για να διαλύσετε ένα ιοντικό στερεό σε νερό, πρέπει πρώτα να διαταράξετε τους δεσμούς που κρατούν το πλέγμα μαζί, αυτή είναι ενδοθερμική διαδικασία, ωστόσο πολλά στερεά έχουν εξώθερμη θερμότητα του διαλυτού;

Έχετε δίκιο να επισημάνετε την φαινομενική αντίφαση! Εδώ είναι η διάσπαση του γιατί πολλά ιοντικά στερεά έχουν μια * εξωθερμική * θερμότητα της λύσης, παρόλο που το σπάσιμο του πλέγματος είναι ενδοθερμική:

1. Σπάζοντας το πλέγμα (ενδοθερμική):

* Ιονικά ομόλογα: Οι ισχυρές ηλεκτροστατικές δυνάμεις που συγκρατούν ιόντα σε ένα κρυσταλλικό πλέγμα απαιτούν μια σημαντική ποσότητα ενέργειας για να σπάσει. Αυτή η εισροή ενέργειας είναι ενδοθερμική (απορροφάται η θερμότητα).

2. Διαλυτοποίηση (εξωθερμική):

* αλληλεπιδράσεις ιόντων-διπόλης: Όταν ένα ιοντικό στερεό διαλύεται στο νερό, τα μόρια νερού περιβάλλουν τα μεμονωμένα ιόντα. Το θετικό άκρο ενός μορίου νερού (υδρογόνο) αλληλεπιδρά με τα ανιόντα και το αρνητικό άκρο (οξυγόνο) αλληλεπιδρά με τα κατιόντα.

* Ενυδάτωση: Αυτή η ισχυρή έλξη μεταξύ των μορίων νερού και των ιόντων απελευθερώνει ενέργεια. Αυτή η απελευθέρωση ενέργειας είναι εξωθερμική (η θερμότητα δίνεται).

Το καθαρό αποτέλεσμα:

* Exothermic: Σε πολλές περιπτώσεις, η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της διαλυτοποίησης (εξωθερμική) είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια που απαιτείται για να σπάσει το πλέγμα (ενδοθερμική). Η συνολική διαδικασία έχει ως αποτέλεσμα μια καθαρή απελευθέρωση ενέργειας, καθιστώντας την εξωθερμική διάλυση.

* endothermic: Σε ορισμένες περιπτώσεις, ιδιαίτερα με πολύ ισχυρά ιοντικά πλέγματα, η ενέργεια που απαιτείται για να σπάσει το πλέγμα μπορεί να είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της διαλυτοποίησης. Αυτό θα έκανε τη διάλυση ενδοθερμική.

Παραδείγματα:

* Exothermic: Η διάλυση του χλωριούχου νατρίου (NaCl) στο νερό είναι εξωθερμική. Οι ισχυρές αλληλεπιδράσεις ιόντων-dipole μεταξύ του νερού και των ιόντων απελευθερώνουν περισσότερη ενέργεια από ό, τι απαιτείται για να σπάσει το πλέγμα.

* endothermic: Η διάλυση του νιτρικού καλίου (KNO3) στο νερό είναι ενδοθερμική. Η ενέργεια πλέγματος του νιτρικού καλίου είναι σχετικά υψηλή και η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της διαλυτοποίησης δεν αρκεί για να αντισταθμίσει την ενέργεια που απαιτείται για να σπάσει το πλέγμα.

Συνοπτικά: Η θερμότητα του διαλύματος είναι το καθαρό αποτέλεσμα δύο αντιτιθέμενων διεργασιών:το σπάσιμο του ενδοθερμικού πλέγματος και η εξώθερμη διαλυτοποίηση. Το αν η συνολική διαδικασία είναι εξωθερμική ή ενδοθερμική εξαρτάται από τη διαδικασία που είναι ενεργειακά πιο ευνοϊκή.