Enthalpie de solution

Dissoudre un soluté dans une solution est un processus exothermique ou endothermique. Lorsque l'hydroxyde de sodium se dissout dans l'eau, la chaleur est transférée de la solution à l'eau environnante et la température de l'eau augmente. Il s'agit d'un processus exothermique.

Dans les processus endothermiques, tels que la dissolution du chlorure d'ammonium dans l'eau, la chaleur est absorbée par la solution et la température de l'eau diminue. À pression constante, la chaleur libérée ou absorbée est appelée le changement d'enthalpie. La formation de la solution comporte trois étapes, chacun associé à un changement d'enthalpie correspondant.

La première étape est la séparation des particules de soluté. Cela nécessite un apport d'énergie pour surmonter les forces d'attraction entre les particules de soluté. La deuxième étape est la séparation des particules de solvant.

C'est aussi une étape endothermique puisque l'énergie est nécessaire pour perturber les forces d'attraction entre les particules de solvant. La troisième étape se produit lorsque le soluté et le solvant mélangent les particules. Cette étape est exothermique car les interactions attractives entre les particules de soluté et les particules de solvant libérent de l'énergie.

Pour un processus par étapes, la loi de Hess stipule que le changement d'enthalpie net est la somme des changements d'enthalpie de chaque étape. Le signe de l'enthalpie nette dépend de la magnitude des enthalpies des composants. Si la somme des enthalpies composant est inférieure à l'enthalpie de mélange, la variation nette d'enthalpie est négative, et le processus de dissolution est exothermique.

Si la somme des enthalpies composant est supérieure à l'enthalpie de mélange, le changement d'enthalpie est positif et le processus de dissolution est endothermique. Si les deux sont égaux, la chaleur n'est ni libérée ni absorbée. La formation d'une solution est différente d'une réaction chimique.

Lorsqu'un soluté est dissous dans un solvant, le changement est physique. Lors de l'évaporation de la solution, le soluté peut être récupéré. Au contraire, une réaction chimique modifie les propriétés des réactifs.

Lorsque l'hydroxyde de cuivre est dissous dans l'acide chlorhydrique, l'évaporation de la solution ne renverra pas d'hydroxyde de cuivre. Au lieu de cela, nous obtiendrons le produit, le chlorure de cuivre.