Энергетика образования раствора

Когда растворенное вещество и растворитель смешиваются с образованием раствора, между составляющими их молекулами, или межмолекулярными силами, существуют три основные силы, а именно: притяжение между молекулами растворенного вещества, притяжение между молекулами растворителя и притяжение между растворителем и молекулами растворенного вещества.

Чтобы растворенное вещество растворилось в растворителе, взаимодействие между частицами растворенного вещества должно быть нарушено, чтобы обеспечить большее количество точек взаимодействия между растворенным веществом и частицами растворителя.

Взаимодействие растворителя с растворителем между частицами растворителя должно быть нарушено, чтобы приспособиться к частицам растворенного вещества между молекулами растворителя.

Взаимодействие растворителя и растворенного вещества между растворителем и частицами растворенного вещества должно быть установлено таким образом, чтобы вещества могли смешиваться.

Степень, в которой растворенное вещество может растворяться в растворителе, зависит от того, насколько сильны эти три типа взаимодействий по сравнению друг с другом.

Если взаимодействия растворитель-растворенное вещество достаточно сильны, чтобы преодолеть взаимодействия растворенное вещество и растворитель-растворитель, то растворенное вещество будет легко растворяться в растворителе.

Растворимость зависит как от межмолекулярных сил между молекулами растворенного вещества и растворителя, так и от склонности к смешиванию, которая обусловлена увеличением энтропии системы.

Образование раствора не снижает потенциальную энергию атомов, а распределяет их кинетическую энергию по большему объему. Такое рассеивание энергии увеличивает энтропию каждой фазы, что делает образование раствора спонтанным процессом.

Нарушение взаимодействия растворенного вещества и растворителя с частицами растворителя требует ввода энергии для преодоления сил притяжения между ними, что делает эти этапы эндотермическими по своей природе.

В то время как смешивание частиц растворенного вещества и растворителя является экзотермическим этапом, потому что притягивающее взаимодействие между частицами растворенного вещества и частицами растворителя высвобождает энергию.

Чистое изменение энтальпии решения является суммой изменений энтальпии на каждом шаге. Если изменение энтальпии отрицательно, то процесс является экзотермическим, тогда как если изменение энтальпии положительно, то процесс является эндотермическим.