Por que é termodinamicamente possível para alguns sólidos iônicos se dissolver, mesmo que o processo da solução endotérmico?
É verdade que a dissolução de alguns sólidos iônicos é um processo endotérmico, o que significa que absorve o calor dos arredores. No entanto, a chave para entender por que esses sólidos se dissolvem está no conceito de energia livre
gibbs e sua relação com a entalpia (mudança de calor) e entropia (desordem).
Aqui está um colapso:
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Gibbs Free Energy (ΔG): Essa quantidade termodinâmica determina se um processo é espontâneo ou não. Um ΔG negativo indica um processo espontâneo, enquanto um ΔG positivo indica um processo não espontâneo.
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entalpia (ΔH): Isso representa a mudança de calor de um processo. Um ΔH positivo significa um processo endotérmico (o calor é absorvido), enquanto um ΔH negativo indica um processo exotérmico (o calor é liberado).
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entropia (ΔS): Isso mede o distúrbio ou a aleatoriedade de um sistema. A dissolução de um sólido em um líquido geralmente leva a um aumento na entropia (mais desordem).
A equação: A relação entre essas quantidades é dada por:
ΔG =ΔH - TΔS onde:
* T é a temperatura em Kelvin
Como a dissolução pode ser espontânea, apesar de ser endotérmica: *
A entropia dirige o processo: Embora a dissolução de um sólido iônico possa ser endotérmica (ΔH positiva), o aumento da entropia (ΔS positivo) pode ser significativo o suficiente para superar a mudança de entalpia, tornando a energia geral livre de Gibbs negativa (ΔG <0). Isso significa que o processo é espontâneo.
Exemplo: Pense em dissolver o sal de mesa (NaCl) na água. O processo é endotérmico, pois absorve o calor dos arredores. No entanto, os íons do NACL tornam -se altamente dispersos e distribuídos aleatoriamente na água, levando a um aumento significativo na entropia. Essa entropia aumenta supera a mudança de entalpia endotérmica, tornando o processo de dissolução espontâneo à temperatura ambiente.
em resumo: * A espontaneidade de um processo é determinada pela energia livre de Gibbs, não apenas entalpia.
* Embora um processo seja endotérmico, pode ser espontâneo se o aumento da entropia for grande o suficiente.
* A dissolução de sólidos iônicos geralmente leva a um aumento significativo na entropia devido à dispersão de íons no solvente, tornando o processo termodinamicamente favorável.