آنتروپی  و انحلال پذیری

  مقایسه انحلال پذیری مواد بر اساس تغییرات انتروپی قابل توجیه است .

به عنوان مثال تغییرات انتا لپی انحلال  سدیم کلرید و کلسیم فلوئورید در آب به هم نزدیک است .

NaCl ( s)    Na+(aq) +  Cl-(aq)   ∆H  =  +0.9Kcal.mol-1

CaF2(s)    Ca2+(aq)  +  2F-(aq) ∆H  = +1.5Kcal.mol-1

 نتایج تجربی انحلال پذیری این دو نمک در آّ ب بسیار متفاوت است  سدیم کلرید در آب حل شده وغلظتی بیش از 5 مول بر لیتر ایجاد می کند  انحلال پذیری کلسیم فلوئورید درآب غلظتی معادل 001/0 مول بر لیتر ایجاد می کند .

ممکن است تصور کنیم که انحلال پذیری  کلسیم فلوئوریددرآب

 دارای   ∆S0 بزرگ تری است زیرا به جای اینکه ما نند سدیم کلرید  دو یون تولید کند , سه یون به وجود می آورد .  وباید انحلال پذیری کلسیم فلوئوریددرآب از سدیم کلرید بیش تر باشد  اما در واقع عکس این قضیه صادق است.سدیم کلرید کاملا  در آب محلول است در حالیکه کلسیم فلوئورید کم محلول است.علت این است که انتروپی کلسیم فلوئورید نه تنها کمتر از سدیم کلرید است بلکه اصلا منفی است یعنی بی نظمی حالت یونیده شده و آبدار آن کمتر از حالت جامد است.این امر به نحوی چشمگیر اثر مهم حلال را در فرایند های انحلال روشن می کند.در محلول کلسیم فلوئورید یون های کوچک فلوئورید و کلسیم با بار زیاد آنچنان تنگ با مولکول های آب احاطه شده اند که فرم آبپوشیده شده آن بسیار منظم تر از فرم جامد آن می باشد.

انحلال پذیری بیشتر گاز هیدروژن کلرید در آب در مقایسه با گاز هیدروژن فلوئورید با توجه به تغییرات انتروپی آن ها

 قا بل توجیه است. گاز هیدروژن کلرید تقریبا هزار بار بیش تر از گاز هیدروژن فلوئورید در آب حل می شود.علت آن آبپوشی شدید یون F است (2).

 به طور کلی آبپوشی یون ها  فرایندی است که با کاهش بی نظمی همراه است .  در یون های آبپوشیده بین مولکول های آب و یون های گازی جاذبه بر قرار شده  ,   یون ها سنگین تر شده  واز تحرک آن ها کاسته می شود . کاهش تحرک یون ها و نظم بیش تر ایجاد شده در اثر آبپوشی باعث یون ها باعث کاهش انتروپی می شود .  جدول(4) مقابل  نشان دهنده کاهش انتروپی مواد در حالت آبپوشیده می باشد

j/k. mol S0 

Substance     

64

NaOH  (s)

50

NaOH  (aq)

79

KOH (s)

2/9

KOH (aq)

157

H2SO4( l)

20

H2SO4( aq)

156

HNO3(l)

146

HNO3(aq)

212

C6H12O6(s)

161

C2H5OH (l)

70

H2O(l)

189

H2O(g)

205

O2(g)

961

O(g)

239

O3(g)

116

I2(s)

261

I2(g)

137

I2(aq)

0

H+(aq)

11-

OH- (aq)