Cos'è il calore della soluzione?

Il calore di soluzione, noto anche come cambio di entalpia di soluzione, è il cambiamento nell'entalpia che si verifica quando un determinato soluto viene sciolto in un solvente per formare una soluzione. L'entalpia è un termine usato in termodinamica per descrivere l'energia in un sistema. Non si può misurare direttamente l'entalpia totale di un sistema, quindi il cambiamento nell'entalpia viene utilizzato per misurazioni come il calore della soluzione piuttosto che l'entalpia totale del sistema. Esistono diversi processi che si verificano quando un soluto viene sciolto in una soluzione e ognuno è in grado di cambiare l'entalpia della soluzione. In molti casi, si spezzano una varietà di legami chimici e si formano nuovi legami, che si traducono in un cambiamento di entalpia.

Esistono tre aspetti principali della dissoluzione di un soluto in un solvente che contribuiscono al calore della soluzione. Innanzitutto, quando viene aggiunto il soluto, le interazioni chimiche che collegano le molecole di soluto si rompono, che richiedono il consumo di un po 'di energia. Successivamente, attrazioni chimiche che collegano il solventeLe molecole si rompono anche quando le molecole di soluto entrano nel sistema, richiedendo nuovamente il consumo di energia. Infine, dopo che queste attrazioni sono state rotte, si formano nuove interazioni tra le molecole di solvente e soluto, con conseguente rilascio di un po 'di energia.

I primi due aspetti della dissoluzione richiedono input di energia e vengono indicati come processi endotermici. Il terzo, con il quale si formano le attrazioni tra molecole di solvente e soluto, viene definito un processo esotermico, in quanto rilascia energia nel sistema. Per determinare il calore totale della soluzione, si può semplicemente prendere la somma di ogni cambiamento di entalpia. In alcuni casi, le prime due parti di dissoluzione richiedono più input di energia rispetto alla formazione di nuove rilasci di attrazioni, risultando in un processo endotermico in generale. In altri, il rilascio finale di energia è maggiore dell'energia richiesta per rompere il soluto del soluto e il solventeAttrazioni, quindi il processo è esotermico in generale.

È anche possibile misurare il calore della soluzione in base alle variazioni di temperatura in una soluzione. Un processo prevalentemente esotermico rilascerà energia nel sistema e aumenterà quindi la temperatura della soluzione. Un processo principalmente endotermico, d'altra parte, consumerà energia e, quindi, ridurrà la temperatura della reazione. Se si conosce varie proprietà del soluto e del solvente in anticipo, si può usare la variazione di temperatura per determinare il calore della soluzione con ragionevole accuratezza.