12.4: תמיסות מימיות וחום של הידרציה

מומסים יוניים נקשרים זה לזה על ידי אינטראקציות משיכה הנקראות כוחות קולון"כשמומסים יוניים מומסים במים, קשרי המימן בין מולקולות המים מתפרקים ומשבשים את כוחות קולון בין היונים. פירוק סריג של גביש יוני ליונים המרכיבים אותו באופן הזה דורשים אנרגיה גדולה ולכן האנתלפיה של המומס היא תהליך אנדותרמי. האנרגיה המשתחררת כשמול אחד של מוצק יוני נוצר מהיונים הגזיים המרכיבים אותו נקרא אנרגיית הסריג והתהליך תמיד אקסותרמי.

לכן האנתלפיה של פירוק מול אחד של המומס לרכיביו היא שווה והופכית לאנרגיית הסריג. יחד עם זאת, כשסריג יוני מתפרק בתמיסה מימית, כל יון מוקף ומיוצב באמצעות אינטראקציות יון-דיפול עם הקצה של דיפול המים הטעון במטען הופכי. תופעה זו נקראת מיום.

שינוי האנתלפיה הקשור בפירוק של מול אחד של יונים במים נקרא חום המיום. זהו שילוב של אנתלפיית הממס ואנתלפיית הערבוב. כיוון שאינטראקציות יון-דיפול בין יון ממוים ומולקולות המים הן חזקות הרבה יותר מקשרי מימן במים לבדם, מיום הוא תמיד תהליך אקסותרמי.

האנתלפיה הכללית של התמיסה היא הסכום של אנתלפיית המומס האנדותרמית והחום האקסותרמי של המיום, ולכן תלויה בעוצמות היחסיות של שני המונחים הללו. אם האנתלפיה של מומס פחותה מחום המיום, האנתלפיה של התמיסה תהיה שלילית וההמסה תהיה אקסותרמית, כפי שנראה בתמיסת נתרן הידרוקסיד. אם האנתלפיה של המומס גדולה מחום המיום, אנתלפיית התמיסה תהיה חיובית וההמסה תהיה אנדותרמית, כמו בתמיסת אמוניום כלוריד.

אם האנתלפיה של המומס גדולה בהרבה מחום המיום, המומס יהיה בלתי מסיס במים, כמו במקרה של סידן גופרתי. אם שני הגדלים כמעט שווים, אנתלפיית התמיסה תהיה קרובה לאפס, כמו במקרה של נתרן כלורי. מומסים כאלה אינם משנים את טמפרטורת התמיסה.