Hvad er opløsningsvarmen?
Opløsningsvarme, også kendt som entalpiændring af opløsning, er ændringen i entalpi, der opstår, når et givet opløst stof opløses i et opløsningsmiddel for at danne en opløsning. Enthalpy er et udtryk, der bruges i termodynamik til at beskrive energien i et system. Man kan ikke direkte måle et systems totale entalpi, så ændringen i enthalpi bruges til målinger såsom opløsningsvarme snarere end systemets totale entalpi. Der er flere processer, der opstår, når et opløst stof opløses i en opløsning, og hver er i stand til at ændre entalpien af opløsningen. I mange tilfælde brydes en række kemiske bindinger, og der dannes nye bindinger, som alle resulterer i en ændring af entalpi.
Der er tre primære aspekter ved opløsningen af et opløst stof i et opløsningsmiddel, der bidrager til opløsningsvarmen. For det første brydes de kemiske interaktioner, der forbinder opløste molekyler, når opløsningen tilsættes, hvilket kræver forbrug af noget energi. Dernæst bryder kemiske attraktioner, der forbinder opløsningsmolekyler, når de opløste molekyler kommer ind i systemet, hvilket igen kræver energiforbrug. Til sidst, efter at disse attraktioner er brudt, dannes nye interaktioner mellem opløsningsmidlet og opløste molekyler, hvilket resulterer i frigivelse af noget energi.
De første to aspekter af opløsning kræver energiinput og kaldes endotermiske processer. Den tredje, hvor der dannes attraktioner mellem opløsningsmiddel og opløst molekyler, kaldes en eksoterm proces, da den frigiver energi i systemet. For at bestemme den totale opløsningsvarme kan man simpelthen tage summen af hver entalpiændring. I nogle tilfælde kræver de to første dele af opløsningen mere energi input end dannelsen af nye attraktioner frigiver, hvilket resulterer i en proces, der generelt er endotermisk. I andre er den endelige frigivelse af energi større end den energi, der kræves for at nedbryde attraktioner med opløst stof og opløsningsmiddel, så processen er generelt eksoterm.
Det er også muligt at måle opløsningsvarmen baseret på temperaturændringer i en opløsning. En overvejende eksoterm proces frigiver energi i systemet og vil derfor øge opløsningens temperatur. En primært endotermisk proces på den anden side vil forbruge energi og derfor reducere reaktionens temperatur. Hvis man på forhånd kender forskellige egenskaber ved opløsningen og opløsningsmidlet, kan man bruge ændringen i temperatur til at bestemme opløsningsvarmen med rimelig nøjagtighed.