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Wenn sich ein Feststoff löst, brechen oder dissoziieren die einzelnen Ionen oder Moleküle, aus denen er besteht, und mischen sich mit dem Lösungsmittel. Gase können sich auch in Flüssigkeiten lösen. Die Löslichkeit von Gasen und Flüssigkeiten kann je nach Temperatur variieren.
Typen
Die Gase zeigen mit zunehmender Temperatur eine Abnahme der Löslichkeit.Andererseits weisen die meisten Feststoffe eine erhöhte Löslichkeit auf, obwohl dies nicht unbedingt für alle festen Verbindungen gilt. Einige Verbindungen sind bei hohen Temperaturen weniger löslich als bei niedrigeren Temperaturen. Der allgemeine Trend geht jedoch dahin, die Löslichkeit mit zunehmender Temperatur zu erhöhen, obwohl das gleiche Grundprinzip beide Verhaltensweisen erklärt.
Entropie
Die Entropie ist ein Maß für die Gesamtstörung eines Systems und ihre Änderungen helfen zu bestimmen, warum sich die Löslichkeit bei unterschiedlichen Temperaturen ändert. Die Gesetze der Thermodynamik schreiben vor, dass die Entropie des Universums niemals abnehmen kann. Damit ein Prozess stattfinden kann, muss er die Nettoentropie erhöhen, dh die Gesamtentropie des Systems und seiner Umgebung. Einige Prozesse können die Entropie eines Systems verringern und dennoch seine Umgebung vergrößern, indem sie Wärme abgeben. Chemiker verwenden im Allgemeinen Gibbs 'freie Energie oder Delta G, um die Änderung der Gesamtentropie zu messen. Das Delta G für einen Prozess ist gleich der absorbierten Wärmemenge abzüglich der Temperatur multipliziert mit der Entropieänderung des Systems. Wenn das Delta G einer Lösung negativ ist, löst sich die Substanz spontan auf und je negativer sie ist, desto mehr löst sie sich auf.
Überlegungen
Typischerweise nimmt die Entropie eines Systems zu, wenn sich ein Feststoff in einer Flüssigkeit löst. Je höher seine Temperatur ist, desto negativer ist der zweite Term der Delta-G-Gleichung und desto löslicher ist die Verbindung. Bei einigen Verbindungen ist das Auflösen in einem Lösungsmittel jedoch tatsächlich mit einer Abnahme der Entropie verbunden, und diese Verbindungen werden mit steigender Temperatur weniger löslich, wenn das Delta G positiver wird. Dies gilt insbesondere für Gase, da der Grad der Störung in einem Gas in der Regel größer ist als der Grad der Störung in einem in einer Flüssigkeit gelösten Gas. Bei den meisten festen Verbindungen nimmt die Entropie jedoch zu, wenn sie sich auflösen.