Γιατί η διαλυτότητα των στερεών ιόντων αυξάνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία;
1. Αυξημένη κινητική ενέργεια:
* Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, τα μόρια του διαλύτη κερδίζουν περισσότερη κινητική ενέργεια. Αυτή η αυξημένη ενέργεια τους επιτρέπει να κινούνται πιο ελεύθερα και να σπάσουν το ιοντικό πλέγμα του στερεού.
* Τα μόρια του διαλύτη στη συνέχεια περιβάλλουν τα μεμονωμένα ιόντα, διαταράσσοντας τους ιοντικούς δεσμούς και τραβώντας τα σε διάλυμα.
2. Αύξηση της εντροπίας:
* Η διάλυση ενός ιοντικού στερεού σε έναν διαλύτη αυξάνει τη διαταραχή ή την εντροπία του συστήματος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα ιόντα διασκορπίζονται τώρα σε όλη τη λύση, δημιουργώντας μια πιο τυχαία διάταξη.
* Οι υψηλότερες θερμοκρασίες ευνοούν τις διαδικασίες που αυξάνουν την εντροπία, καθιστώντας τη διαδικασία διάλυσης πιο ευνοϊκή.
3. Ενδοθερμική φύση της διάλυσης:
* Για πολλά ιοντικά στερεά, η διαδικασία διάλυσης είναι ενδοθερμική. Αυτό σημαίνει ότι η θερμότητα απορροφάται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας.
* Σύμφωνα με την αρχή του Le Chatelier, η αύξηση της θερμοκρασίας θα μετατοπίσει την ισορροπία προς την ενδοθερμική αντίδραση, η οποία είναι η διαδικασία διάλυσης, με αποτέλεσμα τη μεγαλύτερη διάλυση.
4. Σκέψεις ενθαλπίας:
* Ενώ η αλλαγή ενθαλπίας για διάλυση (ΔH) μπορεί να είναι είτε θετική είτε αρνητική, η αυξημένη εντροπία σε υψηλότερες θερμοκρασίες καθιστά γενικά τη συνολική ενέργεια Gibbs ελεύθερη (ΔG) της διαδικασίας πιο αρνητική, ευνοώντας τη διάλυση.
Εξαιρέσεις:
* Υπάρχουν κάποιες εξαιρέσεις σε αυτόν τον γενικό κανόνα. Για παράδειγμα, η διαλυτότητα ορισμένων ιοντικών στερεών μπορεί να μειωθεί με την αύξηση της θερμοκρασίας. Αυτό συμβαίνει όταν η διαδικασία διάλυσης είναι εξωθερμική. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η αύξηση της θερμοκρασίας θα μετατοπίσει την ισορροπία προς την αντίθετη κατεύθυνση, ευνοώντας το σχηματισμό του στερεού.
Συνοπτικά: Η αυξημένη κινητική ενέργεια, η εντροπία αυξάνεται και η συχνά ενδοθερμική φύση της διάλυσης συμβάλλουν στη γενική τάση της αυξημένης διαλυτότητας για ιοντικά στερεά καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία.
