이온 성 화합물이 극성 용매에 용해 될 수 있다고 생각되는 요인은 무엇입니까?

이온 화합물은 극성 용매에 항상 용해되지는 않습니다. 용해성 여부에 따라 용제 (물 또는 다른 덜 극성 인 용제 인 경우)에 따라 달라집니다.

또한, 작은 이온 및 / 또는 2 중 또는 3 중 전하를 갖는 이온 및 음이온과 치수가 유사한 양이온으로 구성된 이온 성 화합물은 종종 물에 불용성이다.

이온 성 화합물이 실제로 물과 같은 극성 용매에 용해되는 경우, 이것은 설명하기에 합당합니다. 왜냐하면 양이온과 음이온 사이의 정전 인력이 강하기 때문에 테이블 소금으로 된 간단한 이온 성 화합물은 801 ° C의 온도를 필요로하기 때문입니다 녹기.

고 에너지 공급은 ionic lattice를 분리하기 위해 필요합니다. 격자 엔탈피. 이 활기찬 "지불"은 부분적으로 에너지 "이득"에 의해 보상됩니다. 용 매화 엔탈피이는 모든 이온과 반대 극성으로 둘러싸는 많은 용매 분자 사이의 인력 때문입니다.

에이 용 매화 된 이온 ("알칼리 이온"이 높은 전하와 작은 크기를 갖는다면, 용매 분자의 더 큰 "구름"을 운반 할 것이다) 용매 분자의 여러 껍질로 둘러싸 일 수있다.

대다수의 이온 성 물질은 흡열 적으로, 즉 용매 및 환경으로부터 자발적으로 열에너지를 빼냄으로써 물에 용해된다. 이것은 격자 엔탈피가 solvation 엔탈피보다 높다는 증거이다.

따라서, 이온 성 물질의 용해도를 설명하고 질문에 대답하기 위해서는 두 번째 결정적인 요소가 필요합니다. 이것은 통계 또는 "엔트로피 계수"물질을 용해시킴으로써 고체 격자의 매우 규칙적인 구조에서부터 무질서 화 된 가스 형태의 구조로의 이동에 의한 운동, 에너지, 위치의 엔트로피 또는"무작위성 "의 증가가있다 혼합물의 구조는 혼합되지 않은 거시 상태와 비교하여 통계적 확률이 더 높습니다 (같은 "혼합 된"거시 상태에 해당하는 등가 구성 또는 "미세 상태"의 수로 측정).

결정 성 고체가 용매에 용해 될 때마다 항상 엔트로피가 증가합니다. 증발, 승화 또는 확산과 함께 일어나는 동일한 종류의 선호되는 과정입니다.

엔트로피 기여가 용해에 수반되는 엔탈피 손실을 보상하기에 충분하다면 이온 성 화합물은 최종적으로 용매에 용해된다.

이것은 자발적 해산을위한 기준으로 정량적으로 번역 될 수 있습니다: "# Delta_sG #, 즉 자유 에너지 또는 깁스 잠재력의 변화 인 G = (H-TS)는 분해 과정에서 음수이어야합니다. "공식에서:

# 델타 _SG = 델타 _IH - TDelta_hS <0 #

어디에 # Delta_lH # 격자 엔탈피, 양수이다. # Delta_hS # 은 용 매화 엔트로피 차이이며 절대 온도 T를 곱함으로써 에너지 차원으로 변환됩니다. 엔트로피 기여도 # -TDelta_hS # 온도가 높을수록 해산에 유리합니다 (부정적). 따라서 이온 성 화합물에 대한 가장 일반적인 거동은 온도가 증가함에 따라보다 가용성이되는 것이다.

반대로, 그 자체로 발열 성으로 용해되는 화합물 (#Delta_lH <0 #)은 격자 엔탈피를 초과하는 용 매화 엔탈피를 특징으로하며 저온에서도 매우 용해됩니다.