2.3
Fattore Energetico nella formazione di soluzioni
Quando un soluto e un solvente si mescolano per formare una soluzione, ci sono tre forze principali tra le loro molecole costituenti, o forze intermolecolari; vale a dire, attrazioni tra le molecole di soluto, attrazioni tra le molecole di solvente e attrazioni tra il solvente e le molecole di soluto.
Affinché un soluto si dissolva in un solvente, le interazioni soluto-soluto tra le particelle di soluto devono essere interrotte per consentire più punti di interazione tra il soluto e le particelle di solvente.
Le interazioni solvente-solvente tra le particelle di solvente devono essere interrotte per accogliere le particelle di soluto tra le molecole di solvente.
Le interazioni solvente-soluto tra solvente e particelle di soluto devono essere stabilite in modo che le sostanze possano mescolarsi.
La misura in cui un soluto può dissolversi in un solvente dipende dalla forza con cui questi tre tipi di interazioni sono confrontati tra loro.
Se le interazioni solvente-soluto sono abbastanza forti da superare le interazioni soluto-soluto e solvente-solvente, allora il soluto si dissolverà facilmente nel solvente.
La solubilità dipende sia dalle forze intermolecolari tra le molecole del soluto e del solvente, sia dalla tendenza a mescolarsi, che è guidata da un aumento dell'entropia del sistema.
Laformazione della soluzione non riduce l'energia potenziale degli atomi, ma distribuisce la loro energia cinetica su un volume maggiore. Questa dispersione di energia aumenta l'entropia di ogni fase, rendendo la formazione della soluzione un processo spontaneo.
L'interruzione delle interazioni soluto-soluto e solvente-particella solvente richiede un apporto di energia per superare le forze attrattive tra di loro, rendendo questi passaggi di natura endotermica.
Mentre la miscelazione di particelle di soluto e solvente è un passaggio esotermico perché le interazioni attrattive tra le particelle di soluto e le particelle di solvente rilasciano energia.
La variazione netta di entalpia della soluzione è la somma delle variazioni di entalpia in ogni fase. Se la variazione di entalpia netta è negativa, il processo è esotermico, mentre se la variazione di entalpia netta è positiva, il processo è endotermico.
La formazione di una soluzione è un esempio di processo spontaneo, ovvero un processo che avviene in condizioni specifiche senza energia proveniente d…
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