Τι κάνει η θέρμανση και η ψύξη σε σωματίδια σε ένα διάλυμα;

Η θέρμανση και η ψύξη ενός διαλύματος επηρεάζουν σημαντικά τα σωματίδια μέσα σε αυτό, κυρίως επηρεάζοντας την κινητική τους ενέργεια και δύναμη αλληλεπίδρασης . Εδώ είναι μια κατανομή:

θέρμανση:

* Αυξημένη κινητική ενέργεια: Καθώς θερμαίνετε ένα διάλυμα, τα σωματίδια απορροφούν ενέργεια και αρχίζουν να κινούνται γρηγορότερα. Αυτό μεταφράζεται σε αυξημένη κινητική ενέργεια.

* Αποδυναμωμένες διαμοριακές δυνάμεις: Η αυξημένη κινητική ενέργεια των σωματιδίων εξουδετερώνει τις ελκυστικές δυνάμεις (όπως οι δεσμοί υδρογόνου ή οι δυνάμεις van der Waals) που τους κρατούν μαζί. Αυτή η αποδυνάμωση επιτρέπει στα σωματίδια να κινούνται πιο ελεύθερα και να εξαπλωθούν.

* Αυξημένη διαλυτότητα: Για πολλά στερεά και αέρια, η θέρμανση του διαλύματος αυξάνει τη διαλυτότητα τους. Η αυξημένη κινητική ενέργεια επιτρέπει σε περισσότερα σωματίδια διαλυμένης ουσίας να απαλλαγούν από την στερεή ή αέρια κατάσταση και να διαλύονται στον διαλύτη.

* επέκταση: Η αυξημένη κίνηση των σωματιδίων οδηγεί σε επέκταση του διαλύματος, καθώς τα σωματίδια καταλαμβάνουν περισσότερο χώρο.

Ψύξη:

* Μειωμένη κινητική ενέργεια: Η ψύξη ενός διαλύματος αφαιρεί την ενέργεια, προκαλώντας την επιβράδυνση των σωματιδίων και έχει λιγότερη κινητική ενέργεια.

* ενισχυμένες διαμοριακές δυνάμεις: Με λιγότερη κινητική ενέργεια, τα σωματίδια είναι λιγότερο ικανά να ξεπεράσουν τις ελκυστικές δυνάμεις που τους κρατούν μαζί. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ισχυρότερες διαμοριακές αλληλεπιδράσεις.

* Μειωμένη διαλυτότητα: Για πολλά στερεά και αέρια, η ψύξη του διαλύματος μειώνει τη διαλυτότητα τους. Καθώς τα σωματίδια επιβραδύνουν, οι ελκυστικές δυνάμεις μεταξύ τους καθίστανται πιο κυρίαρχοι, προκαλώντας ορισμένους να κατακρημνίσουν από το διάλυμα.

* Σύσπαση: Η μειωμένη κίνηση των σωματιδίων οδηγεί σε συστολή του διαλύματος, καθώς τα σωματίδια καταλαμβάνουν λιγότερο χώρο.

Σημαντική σημείωση:

* Δεν συμπεριφέρονται όλες οι λύσεις με τον ίδιο τρόπο. Οι συγκεκριμένες επιδράσεις της θέρμανσης και της ψύξης εξαρτώνται από τη φύση της διαλυμένης ουσίας και του διαλύτη και τον τύπο των διαμοριακών δυνάμεων που υπάρχουν. Για παράδειγμα, ορισμένα στερεά γίνονται * λιγότερο * διαλυτό όταν θερμαίνονται.

* Η σχέση μεταξύ θερμοκρασίας και διαλυτότητας περιγράφεται τυπικά από την εξίσωση van't hoff , που βοηθά στην πρόβλεψη του τρόπου με τον οποίο αλλάζει η διαλυτότητα με τη θερμοκρασία.

Συνοπτικά, η θέρμανση ενός διαλύματος αυξάνει την κινητική ενέργεια των σωματιδίων, την εξασθένηση των ενδομοριακών δυνάμεων και την συχνά αυξανόμενη διαλυτότητα. Η ψύξη κάνει το αντίθετο, μειώνοντας την κινητική ενέργεια, την ενίσχυση των διαμοριακών δυνάμεων και συχνά τη μείωση της διαλυτότητας.