Entalpia della soluzione

Ci sono due criteri che favoriscono, ma non garantiscono, la formazione spontanea di una soluzione:

1. Una diminuzione dell’energia interna del sistema (un cambiamento esotermico, come discusso nel precedente capitolo sulla termochimica)
2. Una maggiore dispersione della materia nel sistema (che indica un aumento dell’entropia del sistema, come imparerai nel capitolo successivo sulla termodinamica)

Nel processo di dissoluzione, un cambiamento di energia interno spesso, ma non sempre, si verifica quando il calore viene assorbito o evoluto. Un aumento della dispersione della materia si verifica sempre quando una soluzione si forma dalla distribuzione uniforme delle molecole di soluto in un solvente.

La formazione spontanea della soluzione è favorita, ma non garantita, dai processi di dissoluzione esotermica. Mentre molti composti solubili si dissolvono, infatti, con il rilascio di calore, alcuni si dissolvono endotermicamente. Il nitrato di ammonio (NH₄NO₃) è uno di questi esempi e viene utilizzato per realizzare confezioni fredde istantanee per il trattamento delle lesioni. Un sacchetto d’acqua di plastica a parete sottile è sigillato all’interno di un sacchetto più grande con_{solido NH 4}NO_3. Quando il sacchetto più piccolo è rotto, si forma una soluzione di NH₄NO_3, assorbendo calore dall’ambiente circostante (l’area ferita a cui viene applicata la confezione) e fornendo un impacco freddo che diminuisce il gonfiore. Dissoluzione endotermica come questa richiedono un maggiore apporto energetico per separare la specie di soluto rispetto a quando i soluti vengono solvatati, ma sono comunque spontanei a causa dell’aumento del disturbo che accompagna la formazione della soluzione.

Questo testo è adattato da Openstax, Chemistry 2e, Section 11.1: The Dissolution Process.