Solüsyonun Entalpisi

Bir çözelti içinde çözünen maddenin çözülmesi ya ekzotermik ya da endotermik bir süreçtir. Sodyum hidroksit suda çözüldüğünde, çözeltiden etrafındaki suya ısı aktarılır ve suyun sıcaklığının artmasına neden olur. Bu ekzotermik bir süreçtir.

Amonyum klorürün suda çözülmesi gibi endotermik süreçlerde çözelti tarafından ısı emilerek suyun sıcaklığının düşmesine neden olur. Sabit basınçta, açığa çıkan veya kazanılan ısıya entalpi değişimi denir. Çözelti oluşumunun, her biri karşılık gelen bir entalpi değişikliği ile ilişkili üç adımı vardır.

Birinci adım, çözünen parçacıkların ayrılmasıdır. Bu, çözünen parçacıklar arasındaki çekici kuvvetlerin yenilmesi için bir enerji girişi gerektirir. İkinci adım, çözücü partiküllerinin ayrılmasıdır.

Çözücü partikülleri arasındaki çekici kuvvetleri bozmak için enerji gerektiğinden, bu aynı zamanda endotermik bir adımdır. Üçüncü adım, çözünen ve çözücü partikülleri karıştığında gerçekleşir. Bu adım ekzotermiktir çünkü çözünen partiküller ile çözücü partikülleri arasındaki çekici etkileşimler enerji açığa çıkarır.

Hess Yasası, aşamalı bir süreç için, net entalpi değişiminin her adımdaki entalpi değişikliklerinin toplamı olduğunu belirtir. Net entalpi işareti, bileşenlerin entalpilerinin büyüklüklerine bağlıdır. Bileşen entalpilerinin toplamı karışım entalpisinden azsa, net entalpi değişimi negatiftir ve çözünme süreci ekzotermiktir.

Bileşen entalpilerinin toplamı, karışım entalpisinden büyükse, entalpi değişimi pozitiftir ve çözünme süreci endotermiktir. İkisi eşitse, ısı ne serbest bırakılır ne de kazanılır. Çözelti oluşumu kimyasal bir reaksiyondan farklıdır.

Bir çözünen bir çözücü içinde çözüldüğünde, değişim fizikseldir. Çözeltinin buharlaştırılınca çözünen geri kazanılabilir. Aksine, kimyasal bir reaksiyon, reaktanların özelliklerini değiştirir.

Bakır hidroksit, hidroklorik asitte çözüldüğünde, çözeltinin buharlaştırılması bakır hidroksiti geri getirmez. Bunun yerine, bakır klorür ürünü elde ederiz.