2.3 : Fattore Energetico nella formazione di soluzioni
La formazione di una soluzione è un esempio di processo spontaneo, ovvero un processo che avviene in condizioni specifiche senza energia proveniente da una fonte esterna.
Quando l'intensità delle forze di attrazione intermolecolari tra le specie di soluto e solvente in una soluzione non è diversa da quella presente nei componenti separati, la soluzione si forma senza alcun cambiamento di energia di accompagnamento. La formazione della soluzione richiede che le forze elettrostatiche soluto-soluto e solvente-solvente siano completamente superate poiché si stabiliscono forze attrattive tra le molecole di soluto e solvente. Se le forze elettrostatiche all'interno del soluto sono significativamente maggiori delle forze di solvatazione, il processo di dissoluzione è significativamente endotermico e il composto potrebbe non dissolversi in misura apprezzabile. D’altra parte, se le forze di solvatazione sono molto più forti delle forze elettrostatiche del composto, la dissoluzione è significativamente esotermica e il composto può essere altamente solubile.
Nel processo di dissoluzione, spesso, ma non sempre, si verifica un cambiamento di energia interna poiché il calore viene assorbito o sviluppato. Un aumento nella dispersione della materia si verifica sempre quando una soluzione si forma dalla distribuzione uniforme delle molecole di soluto all’interno di un solvente. La formazione spontanea della soluzione è favorita, ma non garantita, dai processi di dissoluzione esotermica. Mentre molti composti solubili si dissolvono con il rilascio di calore, alcuni si dissolvono endotermicamente. Le dissoluzioni endotermiche richiedono un apporto energetico maggiore per separare le specie di soluto rispetto a quella recuperata quando i soluti vengono solvatati, ma sono comunque spontanee a causa dell'aumento del disordine che accompagna la formazione della soluzione.
Questo testo è adattato da Openstax, Chemistry 2e, Section 11.1: The Dissolution Process.
Dal capitolo 2:
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