Concetti Chiave
- La solubilità di una sostanza è influenzata dalla tendenza delle particelle a raggiungere la massima entropia, portando a uno stato più disordinato.
- Le soluzioni si formano perché la miscela di soluto e solvente aumenta l'entropia del sistema rispetto alla loro separazione.
- Quando due gas si mescolano, la formazione di una soluzione gassosa avviene grazie all'aumento dell'entropia, superando le attrazioni molecolari.
- L'entropia favorisce la formazione di soluzioni anche quando l'energia dei legami solvete-soluto è leggermente inferiore a quella necessaria per rompere le attrazioni tra soluto e solvente.
- Esempi di sostanze miscibili includono cloroformio e ottano, etanolo e acqua, cloruro di sodio e acqua.
Soluzioni e massima entropia
Un fattore che influisce sulla solubilità di una sostanza in un solvente è la tendenza delle particelle a raggiungere la massima entropia. Possiamo dire che le soluzioni tendono a formarsi perché rappresentano uno stato più disordinato rispetto a quando soluto e solvente sono separati. Se ad esempio consideriamo due gas che si trovano in uno stesso recipiente con un setto che li separa, in questa situazione il sistema è a bassa entropia ovvero caratterizzato da un certo stato di ordine perché le molecole dei due gas non possono interagire tra loro essendo confinate in due volumi distinti.
Quando viene sollevato il setto i due gas si mescolano spontaneamente. La soluzione gassosa si forma grazie all'aumento delle entropia del sistema. Nelle soluzioni gassose le attrazioni reciproche tra molecole sono in genere trascurabili. L’entropia è sempre in azione, questo spiega la formazione di soluzioni gassose anche nei casi in cui l’energia dei legami solvete-soluto è leggermente inferiore a quella che serve per la scissione delle attrazioni tra ioni o tra molecole soluto-soluto e solvente-solvente. Un sistema ad elevata entropia è infatti un sistema caratterizzato da bassa energia.Esempi di sostanze miscibili:
Soluto: cloroformio Solvente: ottano
Soluto: etanolo Solvente: acqua
Soluto: cloruro di sodio Solvente: acqua
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