Proč mají chemické sloučeniny tendenci se rychleji rozpouštět v horkých rozpouštědlech než ve studených?

Autor: Bobbie Johnson
Datum Vytvoření: 3 Duben 2021
Datum Aktualizace: 24 Červen 2024
Anonim
Proč mají chemické sloučeniny tendenci se rychleji rozpouštět v horkých rozpouštědlech než ve studených? - Věda
Proč mají chemické sloučeniny tendenci se rychleji rozpouštět v horkých rozpouštědlech než ve studených? - Věda

Obsah

Když se pevná látka rozpustí, jednotlivé ionty nebo molekuly, které ji tvoří, se rozbijí nebo disociují a smísí se s rozpouštědlem. Plyny se mohou také rozpouštět v kapalinách. Rozpustnost plynů a kapalin se může lišit v závislosti na teplotě.

Typy

Plyny vykazují pokles rozpustnosti se zvyšující se teplotou.Většina pevných látek naopak vykazuje zvýšenou rozpustnost, i když to nemusí nutně platit pro všechny pevné sloučeniny. Některé sloučeniny jsou při vysokých teplotách méně rozpustné než při nižších teplotách. Obecným trendem je však zvyšování rozpustnosti se zvyšující se teplotou, ačkoli stejný základní princip vysvětluje oba typy chování.

Entropie

Entropie je měřítkem celkové poruchy systému a její změny pomáhají určit, proč se rozpustnost mění s různými teplotami. Zákony termodynamiky diktují, že entropie vesmíru se nikdy nemůže snížit, takže aby mohl dojít k procesu, musí zvýšit entropii sítě, tj. Celkovou entropii systému a jeho okolí. Některé procesy mohou snižovat entropii systému a stále zvyšovat jeho okolí uvolňováním tepla. Chemici obecně používají Gibbsovu volnou energii neboli deltu G k měření změny v celkové entropii. Delta G pro proces se rovná množství absorbovaného tepla minus teplota krát změna entropie systému. Pokud je delta G roztoku negativní, látka se spontánně rozpustí a čím je negativnější, tím více se rozpustí.


Úvahy

Typicky se entropie systému zvýší, když se pevná látka rozpustí v kapalině, takže čím vyšší je jeho teplota, tím negativnější je druhý člen rovnice delta G a tím rozpustnější je sloučenina. U některých sloučenin je však rozpouštění v rozpouštědle ve skutečnosti spojeno se snížením entropie a tyto sloučeniny se stanou méně rozpustnými, jak se teplota zvyšuje, protože delta G se stává pozitivnější. To platí zejména pro plyny, protože úroveň poruchy v plynu je obecně větší než úroveň poruchy v plynu rozpuštěném v kapalině. U většiny pevných sloučenin se však entropie zvýší, až se rozpustí.