Inhoud
Wanneer een vaste stof oplost, breken de individuele ionen of moleculen waaruit het bestaat, breken of dissociëren ze en mengen ze zich met het oplosmiddel. Gassen kunnen ook oplossen in vloeistoffen. De oplosbaarheid van gassen en vloeistoffen kan variëren afhankelijk van de temperatuur.
Soorten
De gassen vertonen een afname in oplosbaarheid bij toenemende temperatuur.Aan de andere kant vertonen de meeste vaste stoffen een verhoogde oplosbaarheid, hoewel dit niet noodzakelijk geldt voor alle vaste verbindingen. Sommige verbindingen zijn bij hoge temperaturen minder oplosbaar dan bij lagere temperaturen. De algemene trend is echter om de oplosbaarheid te vergroten bij toenemende temperatuur, hoewel hetzelfde basisprincipe beide soorten gedrag verklaart.
Entropie
Entropie is een maat voor de totale wanorde van een systeem en de veranderingen ervan helpen bepalen waarom de oplosbaarheid verandert bij verschillende temperaturen. De wetten van de thermodynamica dicteren dat de entropie van het universum nooit kan afnemen, dus om een proces te laten plaatsvinden, moet het de netto-entropie vergroten, dat wil zeggen de totale entropie van het systeem en zijn omgeving. Sommige processen kunnen de entropie van een systeem verminderen en toch de omgeving vergroten door warmte vrij te geven. Chemici gebruiken over het algemeen de vrije energie van Gibbs, of delta G, om de verandering in totale entropie te meten. De delta G voor een proces is gelijk aan de hoeveelheid opgenomen warmte minus de temperatuur maal de verandering in entropie van het systeem. Als de delta G van een oplossing negatief is, zal de stof spontaan oplossen en hoe negatiever het is, hoe meer het zal oplossen.
Overwegingen
Meestal neemt de entropie van een systeem toe wanneer een vaste stof oplost in een vloeistof, dus hoe hoger de temperatuur, hoe negatiever de tweede term van de delta G-vergelijking en hoe beter de verbinding oplosbaar is. Voor sommige verbindingen gaat het oplossen in een oplosmiddel in feite gepaard met een afname van de entropie, en deze verbindingen zullen minder oplosbaar worden naarmate de temperatuur stijgt, naarmate de delta G positiever wordt. Dit geldt in het bijzonder voor gassen, aangezien het niveau van wanorde in een gas in de regel groter is dan het niveau van wanorde in een gas dat is opgelost in een vloeistof. Voor de meeste vaste verbindingen zal de entropie echter toenemen wanneer ze oplossen.