Concetti Chiave
- La dissoluzione avviene in due fasi: la distruzione del solido e l'inserimento di molecole e ioni nel solvente, con variazioni entalpiche associate.
- L'entalpia di idratazione è sempre negativa e contribuisce a stabilizzare il sistema durante la dissoluzione.
- La natura esotermica o endotermica della dissoluzione dipende dall'entalpia reticolare rispetto all'entalpia di idratazione.
- La dissoluzione è sempre spontanea poiché porta a un aumento del disordine nel sistema e nell'ambiente.
- Le reazioni esotermiche aumentano il disordine in entrambe le aree, mentre le endotermiche lo aumentano solo nel sistema, rendendo quest'ultime meno spontanee.
Il processo di dissoluzione
La dissoluzione è un processo a due stadi: • innanzitutto un solido si distrugge formando un gas di molecole e ioni. Il contributo energetico associato alla rottura dei legami dei solidi è detto entalpia reticolare; • poi le molecole e gli ioni penetrano il solvente. La variazione entalpica associata a questa fase è detta entalpia di idratazione. La somma di queste due variazioni entalpiche è l’entalpia di dissoluzione. L’entalpia di idratazione è sempre negativa perché permette a soluto e solvente di raggiungere una condizione di maggiore stabilità. È perciò l’entalpia reticolare a determinare se la dissoluzione è nel complesso esotermica o endotermica: se la dissoluzione è esotermica l’entalpia di idratazione compensa (è maggiore) dell’entalpia reticolare. A prescindere dal fatto che la dissoluzione sia esotermica o endotermica, essa è sempre spontanea perché l’energia e la materia tendono a disperdersi, infatti quando una sostanza si scoglie in un solvente il grado di disordine aumenta. Oltre che il calore generato da una reazione è perciò fondamentale considerare il disordine globale, ossia del sistema e dell’ambiente.
Reazioni esotermiche ed endotermiche
Le reazioni esotermiche sono anche spontanee perché il calore che si genera aumenta il disordine sia nel sistema che nell’ambiente. Le reazioni endotermiche invece creano disordine o disordine nel sistema, ma diminuiscono il disordine nell’ambiente perché vi sottraggono calore. Sono quindi spontanee solamente se in modulo l’ordine prodotto nell’ambiente è minore rispetto al disordine creato nel sistema.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza tra entalpia reticolare e entalpia di idratazione?
- Perché la dissoluzione è sempre considerata un processo spontaneo?
- Come si differenziano le reazioni esotermiche da quelle endotermiche in termini di disordine?
L'entalpia reticolare si riferisce all'energia necessaria per rompere i legami di un solido, mentre l'entalpia di idratazione è l'energia rilasciata quando le molecole e gli ioni del soluto si integrano nel solvente. La somma di queste due variazioni determina l'entalpia di dissoluzione.
La dissoluzione è sempre spontanea perché porta a un aumento del disordine nel sistema, in quanto l'energia e la materia tendono a disperdersi. Questo aumento di disordine è un fattore chiave che favorisce la spontaneità del processo.
Le reazioni esotermiche aumentano il disordine sia nel sistema che nell'ambiente, rendendole sempre spontanee. Al contrario, le reazioni endotermiche possono creare disordine nel sistema, ma riducono il disordine nell'ambiente, risultando spontanee solo se il disordine prodotto nel sistema supera quello perso nell'ambiente.
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