Vad är värme av lösning?
Lösningsvärme, även känd som entalpi-förändring av lösning, är förändringen i entalpi som inträffar när en given lösning löses i ett lösningsmedel för att bilda en lösning. Enthalpy är en term som används i termodynamik för att beskriva energin i ett system. Man kan inte direkt mäta den totala entalpin för ett system, så förändringen i entalpin används för mätningar som lösningsvärme snarare än systemets totala entalpi. Det finns flera processer som inträffar när ett löst ämne upplöses i en lösning, och var och en kan förändra lösningens entalpi. I många fall bryts olika kemiska bindningar och nya bindningar bildas, vilket alla resulterar i förändring av entalpi.
Det finns tre primära aspekter av upplösningen av ett löst ämne i ett lösningsmedel som bidrar till lösningens värme. Först, när det lösta ämnet tillsätts, bryts de kemiska interaktioner som kopplar samman lösta molekyler, vilket kräver förbrukning av lite energi. Därefter bryts också kemiska attraktioner som länkar lösningsmedelmolekyler när de lösta molekylerna kommer in i systemet, vilket återigen kräver energiförbrukning. Slutligen, efter att dessa attraktioner har brutits, bildas nya interaktioner mellan lösningsmedlet och lösta molekyler, vilket resulterar i frisättning av lite energi.
De två första aspekterna av upplösning kräver energiinmatning och benämns endotermiska processer. Den tredje, genom vilken attraktioner bildas mellan lösningsmedel och lösta molekyler, kallas en exoterm process, eftersom den frigör energi i systemet. För att bestämma lösningens totala värme kan man helt enkelt ta summan av varje entalpi-förändring. I vissa fall kräver de två första delarna av upplösning mer energiinmatning än bildandet av nya attraktioner frigör, vilket resulterar i en process som är endotermisk totalt sett. I andra är den slutliga frisättningen av energi större än den energi som krävs för att bryta lösningar med lösningsmedel och lösningsmedel och lösningsmedel, så att processen totalt sett är exoterm.
Det är också möjligt att mäta lösningens värme baserat på temperaturförändringar i en lösning. En övervägande exoterm process kommer att frigöra energi i systemet och kommer därför att öka lösningens temperatur. En primärt endoterm process, å andra sidan, kommer att förbruka energi och därför minska reaktionens temperatur. Om man i förväg vet olika egenskaper hos det lösta ämnet och lösningsmedlet, kan man använda temperaturändringen för att bestämma lösningens värme med rimlig noggrannhet.