¿Qué es el calor de la solución?
El calor de la solución, también conocido como el cambio de solución de entalpía, es el cambio en la entalpía que ocurre cuando un soluto dado se disuelve en un solvente para formar una solución. La entalpía es un término utilizado en la termodinámica para describir la energía en un sistema. No se puede medir directamente la entalpía total de un sistema, por lo que el cambio en la entalpía se usa para mediciones como el calor de la solución en lugar de la entalpía total del sistema. Hay varios procesos que ocurren cuando un soluto se disuelve en una solución, y cada uno puede cambiar la entalpía de la solución. En muchos casos, se rompen una variedad de enlaces químicos y se forman nuevos enlaces, todos los cuales resultan en un cambio de entalpía.
Hay tres aspectos principales de la disolución de un soluto en un solvente que contribuyen al calor de la solución. Primero, cuando se agrega el soluto, las interacciones químicas que unen las moléculas de soluto se rompen, lo que requiere el consumo de cierta energía. A continuación, atracciones químicas que vinculan el solventeLas moléculas también se rompen a medida que las moléculas de soluto ingresan al sistema, nuevamente que requieren consumo de energía. Por último, después de que estas atracciones se rompen, se forman nuevas interacciones entre las moléculas de solvente y soluto, lo que resulta en la liberación de cierta energía.
Los dos primeros aspectos de la disolución requieren entrada de energía y se denominan procesos endotérmicos. El tercero, por el cual se forman las atracciones entre las moléculas de solvente y soluto, se conoce como un proceso exotérmico, ya que libera energía en el sistema. Para determinar el calor total de la solución, uno simplemente puede tomar la suma de cada cambio de entalpía. En algunos casos, las dos primeras partes de la disolución requieren más información de energía que la formación de nuevas liberaciones de atracciones, lo que resulta en un proceso que es endotérmico en general. En otros, la liberación final de energía es mayor que la energía requerida para romper el soluto-soluto y el solvente-solventeAtracciones, por lo que el proceso es exotérmico en general.
También es posible medir el calor de la solución en función de los cambios de temperatura en una solución. Un proceso predominantemente exotérmico liberará energía en el sistema y, por lo tanto, aumentará la temperatura de la solución. Un proceso principalmente endotérmico, por otro lado, consumirá energía y, por lo tanto, reducirá la temperatura de la reacción. Si uno conoce varias propiedades del soluto y el solvente por adelantado, puede usar el cambio de temperatura para determinar el calor de la solución con una precisión razonable.