Hvorfor opløses kemiske forbindelser hurtigere i varme opløsningsmidler end i kolde?

Forfatter: Eric Farmer
Oprettelsesdato: 9 Marts 2021
Opdateringsdato: 19 November 2024
Anonim
Hvorfor opløses kemiske forbindelser hurtigere i varme opløsningsmidler end i kolde? - Videnskab
Hvorfor opløses kemiske forbindelser hurtigere i varme opløsningsmidler end i kolde? - Videnskab

Indhold

Når et fast stof opløses, brydes eller dissocieres de enkelte ioner eller molekyler, der udgør det, og blandes med opløsningsmidlet. Gasser kan også opløses i væsker. Opløseligheden af ​​gasser og væsker kan variere afhængigt af temperaturen.

Typer

Gasserne udviser et fald i opløselighed med stigende temperatur.På den anden side udviser de fleste faste stoffer forøget opløselighed, skønt dette ikke nødvendigvis gælder for alle faste forbindelser. Nogle forbindelser er mindre opløselige ved høje temperaturer end ved lavere temperaturer. Den generelle tendens er dog at øge opløseligheden med stigende temperatur, selvom det samme grundlæggende princip forklarer begge typer adfærd.

Entropi

Entropi er et mål for den samlede forstyrrelse i et system, og dets ændringer hjælper med at bestemme, hvorfor opløselighed ændres ved forskellige temperaturer. Lovene om termodynamik dikterer, at universets entropi aldrig kan falde, så for at en proces kan forekomme, skal den øge nettoentropien, det vil sige systemets samlede entropi og dets omgivelser. Nogle processer kan mindske et systems entropi og stadig øge dets omgivelser ved at frigive varme. Kemikere bruger generelt Gibbs 'frie energi eller delta G til at måle ændringen i total entropi. Delta G for en proces er lig med mængden af ​​absorberet varme minus temperatur gange ændringen i systemets entropi. Hvis delta G i en opløsning er negativ, opløses stoffet spontant, og jo mere negativt det er, jo mere opløses det.


Overvejelser

Typisk vil et systems entropi øges, når et fast stof opløses i en væske, så jo højere temperaturen er, desto mere negativ er det andet udtryk for delta G-ligningen, og jo mere opløselig er forbindelsen. For nogle forbindelser er opløsning i et opløsningsmiddel imidlertid faktisk forbundet med et fald i entropi, og disse forbindelser bliver mindre opløselige, når temperaturen stiger, når delta G bliver mere positiv. Dette gælder især for gasser, da niveauet af forstyrrelse i en gas som hovedregel er større end niveauet af uorden i en gas opløst i en væske. For de fleste faste forbindelser vil entropi dog stige, når de opløses.