Γιατί τα στερεά υλικά διαλύονται σε υγρά υλικά;
1. Διαμοριακές δυνάμεις:
* αλληλεπιδράσεις διαλύτη: Το κλειδί για τη διάλυση είναι η ικανότητα των μορίων του διαλύτη να προσελκύουν και να περιβάλλουν τα μόρια διαλυμένης ουσίας. Αυτό συμβαίνει λόγω των ελκυστικών διαμοριακών δυνάμεων (ΔΝΤ) μεταξύ των διαλύτη και της διαλυτικής ουσίας.
* πολικότητα: Οι πολικοί διαλύτες (όπως το νερό) διαλύουν τις πολικές διαλυμένες ουσίες (όπως το αλάτι) αποτελεσματικά λόγω ισχυρών αλληλεπιδράσεων διπολικού-διπολικού. Οι μη πολικοί διαλύτες (όπως το πετρέλαιο) διαλύουν μη πολικές διαλύσεις (όπως το λίπος) λόγω των ασθενέστερων δυνάμεων διασποράς του Λονδίνου. Ο κανόνας "όπως διαλύει" βοηθά στην πρόβλεψη της διαλυτότητας.
* δεσμός υδρογόνου: Σε περιπτώσεις όπου είναι δυνατή η δέσμευση υδρογόνου μεταξύ των μορίων διαλύτη και διαλυμένης ουσίας (π.χ. νερό και ζάχαρη), οι αλληλεπιδράσεις είναι ιδιαίτερα ισχυρές, αυξανόμενες διαλυτότητας.
2. Εντροπία:
* Αυξημένη διαταραχή: Όταν ένα στερεό διαλύεται, τα μόρια του γίνονται πιο διασκορπισμένα και εξαπλωμένα σε όλο τον διαλύτη, αυξάνοντας τη συνολική διαταραχή (εντροπία) του συστήματος. Αυτή η αύξηση της εντροπίας είναι μια ευνοϊκή διαδικασία σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής, ο οποίος δηλώνει ότι η εντροπία του σύμπαντος τείνει να αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου.
3. Ενθαλπία:
* Αλλαγές ενέργειας: Η διαδικασία διάλυσης μπορεί να περιλαμβάνει τόσο την απελευθέρωση (εξωθερμική) όσο και την απορρόφηση (ενδοθερμική) ενέργειας.
* Exothermic: Όταν οι αλληλεπιδράσεις διαλύματος διαλύτη είναι ισχυρότερες από τις αλληλεπιδράσεις διαλυτής διαλυτής ουσίας, απελευθερώνεται η ενέργεια, καθιστώντας τη διάλυση ευνοϊκών.
* endothermic: Όταν οι αλληλεπιδράσεις διαλύματος διαλύτη είναι ασθενέστερες από τις αλληλεπιδράσεις διαλυτής διαλυτής ουσίας, η ενέργεια πρέπει να απορροφηθεί, καθιστώντας τη διάλυση λιγότερο ευνοϊκή.
4. Άλλοι παράγοντες:
* Θερμοκρασία: Η αύξηση της θερμοκρασίας συνήθως αυξάνει τον ρυθμό διάλυσης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι υψηλότερες θερμοκρασίες αυξάνουν την κινητική ενέργεια των μορίων, οδηγώντας σε συχνότερες και ενεργητικές συγκρούσεις μεταξύ διαλύτη και διαλυμένης ουσίας.
* Πίεση: Η πίεση έχει μικρή επίδραση στη διαλυτότητα των στερεών σε υγρά. Ωστόσο, γίνεται πιο σημαντικό για τα αέρια που διαλύονται σε υγρά (νόμος του Henry).
* επιφάνεια: Μια μεγαλύτερη επιφάνεια του στερεού επιτρέπει περισσότερα σημεία επαφής με τον διαλύτη, αυξάνοντας τον ρυθμό διάλυσης.
Συνοπτικά: Η διάλυση ενός στερεού σε ένα υγρό είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, κυρίως από τις διαμοριακές δυνάμεις μεταξύ των διαλύτη και της διαλυτικής ουσίας, την αλλαγή στην εντροπία (διαταραχή) και την ενθαλπία (μεταβολές ενέργειας).
