เหตุใดสารประกอบทางเคมีจึงมีแนวโน้มที่จะละลายในตัวทำละลายร้อนได้เร็วกว่าในตัวทำละลายเย็น

เนื้อหา

• ประเภท
• เอนโทรปี
• ข้อควรพิจารณา

เมื่อของแข็งละลายไอออนหรือโมเลกุลแต่ละตัวที่ประกอบเป็นมันจะแตกหรือแยกตัวออกและผสมกับตัวทำละลาย ก๊าซสามารถละลายในของเหลวได้เช่นกัน ความสามารถในการละลายของก๊าซและของเหลวอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ

ประเภท

ก๊าซมีความสามารถในการละลายลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นในทางกลับกันของแข็งส่วนใหญ่มีความสามารถในการละลายเพิ่มขึ้นแม้ว่าจะไม่จำเป็นต้องเป็นจริงสำหรับสารประกอบที่เป็นของแข็งทั้งหมด สารประกอบบางชนิดละลายได้น้อยที่อุณหภูมิสูงกว่าที่อุณหภูมิต่ำกว่า อย่างไรก็ตามแนวโน้มทั่วไปคือการเพิ่มความสามารถในการละลายด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นแม้ว่าหลักการพื้นฐานเดียวกันจะอธิบายถึงพฤติกรรมทั้งสองประเภท

เอนโทรปี

เอนโทรปีเป็นการวัดความผิดปกติทั้งหมดของระบบและการเปลี่ยนแปลงช่วยในการระบุสาเหตุที่การละลายเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิที่ต่างกัน กฎของอุณหพลศาสตร์กำหนดว่าเอนโทรปีของจักรวาลไม่สามารถลดลงได้ดังนั้นสำหรับกระบวนการที่จะเกิดขึ้นจะต้องเพิ่มเอนโทรปีสุทธินั่นคือเอนโทรปีทั้งหมดของระบบและสภาพแวดล้อม กระบวนการบางอย่างสามารถลดเอนโทรปีของระบบและยังคงเพิ่มสภาพแวดล้อมโดยการปล่อยความร้อน โดยทั่วไปนักเคมีจะใช้พลังงานอิสระของ Gibbs หรือเดลต้า G เพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีทั้งหมด เดลต้า G สำหรับกระบวนการเท่ากับปริมาณความร้อนที่ดูดซับลบด้วยอุณหภูมิคูณด้วยการเปลี่ยนแปลงเอนโทรปีของระบบ ถ้าเดลต้า G ของสารละลายเป็นลบสารจะละลายได้เองตามธรรมชาติและยิ่งมีค่าลบมากเท่าใดก็จะยิ่งละลายมากขึ้นเท่านั้น

ข้อควรพิจารณา

โดยปกติแล้วเอนโทรปีของระบบจะเพิ่มขึ้นเมื่อของแข็งละลายในของเหลวดังนั้นยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้นเท่าใดคำที่สองของสมการเดลต้า G ก็จะเป็นลบมากขึ้นและสารประกอบก็จะละลายได้มากขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตามสำหรับสารประกอบบางชนิดการละลายในตัวทำละลายนั้นเกี่ยวข้องกับการลดลงของเอนโทรปีและสารประกอบเหล่านี้จะละลายได้น้อยลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นเนื่องจากเดลต้า G กลายเป็นบวกมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับก๊าซเนื่องจากระดับของความผิดปกติในก๊าซตามกฎทั่วไปมากกว่าระดับของความผิดปกติในก๊าซที่ละลายในของเหลว อย่างไรก็ตามสำหรับสารประกอบที่เป็นของแข็งส่วนใหญ่เอนโทรปีจะเพิ่มขึ้นเมื่อละลาย