Hvorfor opløses tingene?

1. Intermolekylære kræfter:

* tiltrækning mellem opløst stof og opløsningsmiddelmolekyler: Solute -molekylerne skal tiltrækkes af opløsningsmiddelmolekylerne. Disse attraktioner kan skyldes:

* Hydrogenbinding: Stærkeste type tiltrækning, der ofte findes mellem vandmolekyler og molekyler med polære grupper som alkoholer og sukker.

* dipol-dipolinteraktioner: Svagere tiltrækning mellem polære molekyler, som ethanol og acetone.

* London Dispersion Forces: Den svageste type tiltrækning, der findes mellem alle molekyler, men stærkere for større molekyler.

* overvinde interaktioner med opløst opløstning: For at et opløst stof skal opløses, skal de attraktive kræfter mellem dens egne molekyler overvindes. Dette er lettere, hvis den opløste opløsningsmiddelattraktion er stærkere.

2. Entropi:

* Øget tilfældighed: Opløsning fører ofte til en stigning i systemets samlede tilfældighed (entropi). Dette skyldes, at de opløste molekyler er mere spredt i opløsningsmidlet, hvilket fører til en mere forstyrret tilstand.

3. Enthalpy:

* Energiændringer: Opløsning kan være enten eksoterm (frigivelse af varme) eller endotermisk (absorberende varme).

* eksoterm opløsning: De attraktive kræfter mellem opløst stof og opløsningsmiddel er stærkere end dem inden for selve opløst stof og opløsningsmiddel, hvilket fører til en frigørelse af energi.

* endotermisk opløsning: De attraktive kræfter inden for opløsningen og opløsningsmidlet er stærkere, hvilket kræver energiindgang for at overvinde dem.

"Like opløser som" regel:

En generel tommelfingerregel er, at polære opløste stoffer opløses godt i polære opløsningsmidler, og ikke -polære opløste stoffer opløses godt i ikke -polære opløsningsmidler. Dette skyldes, at kræfterne mellem ligesom molekyler generelt er stærkere end dem mellem i modsætning til molekyler.

Eksempel:

* salt (NaCl) opløste i vand:

* Vand er polært på grund af den ujævne fordeling af elektroner, hvilket skaber en delvis positiv ladning på brintatomerne og en delvis negativ ladning på iltatomet.

* Salt er også ionisk med positive natriumioner (Na+) og negative chloridioner (Cl-), der holdes sammen af ​​elektrostatiske kræfter.

* Vandmolekylerne omgiver ionerne, med de delvise negative ladninger af iltatomerne tiltrukket af de positive natriumioner og de delvise positive ladninger af brintatomerne tiltrukket af de negative chloridioner.

* Denne attraktion overvinder kræfterne, der holder saltioner sammen, hvilket får saltet til at opløses.

Kortfattet:

Opløsning opstår, når de attraktive kræfter mellem opløsningsmiddel- og opløsningsmiddelmolekyler er stærke nok til at overvinde kræfterne, der holder opløsningsmolekylerne sammen, mens de også fører til en stigning i systemmolekylerne. Denne proces kan enten være eksoterm eller endotermisk, afhængigt af de relative styrker af de involverede interaktioner.