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Lorsqu'un solide se dissout, les ions ou molécules individuels qui le composent se cassent ou se dissocient et se mélangent au solvant. Les gaz peuvent également se dissoudre dans les liquides. La solubilité des gaz et des liquides peut varier en fonction de la température.
Les types
Les gaz présentent une diminution de la solubilité avec l'augmentation de la température.La plupart des solides, par contre, présentent une solubilité accrue, bien que ce ne soit pas nécessairement vrai pour tous les composés solides. Certains composés sont moins solubles à des températures élevées qu'à des températures plus basses. La tendance générale, cependant, est d'augmenter la solubilité avec l'augmentation de la température, bien que le même principe de base explique les deux types de comportement.
Entropie
L'entropie est une mesure du désordre total d'un système et ses changements aident à déterminer pourquoi la solubilité change avec différentes températures. Les lois de la thermodynamique dictent que l'entropie de l'univers ne peut jamais diminuer, donc pour qu'un processus se produise, il doit augmenter l'entropie nette, c'est-à-dire l'entropie totale du système et de son environnement. Certains processus peuvent réduire l'entropie d'un système et augmenter encore son environnement en libérant de la chaleur. Les chimistes utilisent généralement l'énergie libre de Gibbs, ou delta G, pour mesurer le changement d'entropie totale. Le delta G pour un processus est égal à la quantité de chaleur absorbée moins la température multipliée par le changement d'entropie du système. Si le delta G d'une solution est négatif, la substance se dissoudra spontanément et plus elle est négative, plus elle se dissoudra.
Considérations
En règle générale, l'entropie d'un système augmente lorsqu'un solide se dissout dans un liquide, de sorte que plus sa température est élevée, plus le deuxième terme de l'équation delta G est négatif et plus le composé est soluble. Pour certains composés, cependant, la dissolution dans un solvant est en fait associée à une diminution de l'entropie, et ces composés deviendront moins solubles à mesure que la température augmente, à mesure que le delta G devient plus positif. Ceci est particulièrement vrai pour les gaz, car le niveau de désordre dans un gaz est, en règle générale, supérieur au niveau de désordre dans un gaz dissous dans un liquide. Pour la plupart des composés solides, cependant, l'entropie augmentera lorsqu'ils se dissolvent.