Τι είναι το Heat of Solution;

Η θερμότητα του διαλύματος, επίσης γνωστή ως αλλαγή ενθαλπίας του διαλύματος, είναι η αλλαγή στην ενθαλπία που συμβαίνει όταν μια δεδομένη διαλυμένη ουσία διαλύεται σε έναν διαλύτη για να σχηματίσει ένα διάλυμα. Η ενθαλπία είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται στη θερμοδυναμική για να περιγράψει την ενέργεια σε ένα σύστημα. Δεν μπορεί κανείς να μετρήσει άμεσα τη συνολική ενθαλπία ενός συστήματος, επομένως η μεταβολή της ενθαλπίας χρησιμοποιείται για μετρήσεις όπως η θερμότητα του διαλύματος και όχι η συνολική ενθαλπία του συστήματος. Υπάρχουν πολλές διεργασίες που συμβαίνουν όταν μια διαλυμένη ουσία διαλύεται σε ένα διάλυμα και η καθεμία μπορεί να αλλάξει την ενθαλπία του διαλύματος. Σε πολλές περιπτώσεις, μια ποικιλία χημικών δεσμών σπάνε και σχηματίζονται νέοι δεσμοί, που όλα οδηγούν σε αλλαγή της ενθαλπίας.

Υπάρχουν τρεις κύριες πτυχές της διάλυσης μιας διαλυμένης ουσίας σε έναν διαλύτη που συμβάλλουν στη θερμότητα του διαλύματος. Πρώτον, όταν προστίθεται η διαλυμένη ουσία, οι χημικές αλληλεπιδράσεις που συνδέουν τα μόρια της διαλυμένης ουσίας σπάνε, κάτι που απαιτεί την κατανάλωση κάποιας ενέργειας. Στη συνέχεια, οι χημικές έλξεις που συνδέουν τα μόρια του διαλύτη σπάνε καθώς τα μόρια της διαλυμένης ουσίας εισέρχονται στο σύστημα, απαιτώντας και πάλι κατανάλωση ενέργειας. Τέλος, αφού σπάσουν αυτές οι έλξεις, σχηματίζονται νέες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μορίων του διαλύτη και της διαλυμένης ουσίας, με αποτέλεσμα την απελευθέρωση κάποιας ενέργειας.

Οι δύο πρώτες πτυχές της διάλυσης απαιτούν εισροή ενέργειας και αναφέρονται ως ενδόθερμες διεργασίες. Η τρίτη, με την οποία σχηματίζονται έλξεις μεταξύ μορίων διαλύτη και διαλυμένης ουσίας, αναφέρεται ως εξώθερμη διαδικασία, καθώς απελευθερώνει ενέργεια στο σύστημα. Για να προσδιορίσουμε τη συνολική θερμότητα του διαλύματος, μπορούμε απλά να πάρουμε το άθροισμα κάθε μεταβολής της ενθαλπίας. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα δύο πρώτα μέρη της διάλυσης απαιτούν περισσότερη εισροή ενέργειας από ό,τι ο σχηματισμός νέων ελκυστικών απελευθερώσεων, με αποτέλεσμα μια διαδικασία που είναι ενδόθερμη συνολικά. Σε άλλες, η τελική απελευθέρωση ενέργειας είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια που απαιτείται για να σπάσει η έλξη διαλυμένης ουσίας και διαλύτη-διαλύτη, επομένως η διαδικασία είναι εξώθερμη συνολικά.

Είναι επίσης δυνατό να μετρηθεί η θερμότητα του διαλύματος με βάση τις αλλαγές θερμοκρασίας σε ένα διάλυμα. Μια κυρίως εξώθερμη διεργασία θα απελευθερώσει ενέργεια στο σύστημα και, ως εκ τούτου, θα αυξήσει τη θερμοκρασία του διαλύματος. Μια πρωταρχικά ενδόθερμη διεργασία, από την άλλη πλευρά, θα καταναλώσει ενέργεια και, ως εκ τούτου, θα μειώσει τη θερμοκρασία της αντίδρασης. Εάν κάποιος γνωρίζει εκ των προτέρων διάφορες ιδιότητες της διαλυμένης ουσίας και του διαλύτη, μπορεί να χρησιμοποιήσει την αλλαγή της θερμοκρασίας για να προσδιορίσει τη θερμότητα του διαλύματος με λογική ακρίβεια.