Qu'est-ce que la chaleur de la solution?
La chaleur de la solution, également connue sous le nom de changement d'enthalpie de solution, est le changement d'enthalpie qui se produit lorsqu'un soluté donné est dissous dans un solvant pour former une solution.L'enthalpie est un terme utilisé dans la thermodynamique pour décrire l'énergie d'un système.On ne peut pas mesurer directement l'enthalpie totale d'un système, donc le changement d'enthalpie est utilisé pour des mesures telles que la chaleur de solution plutôt que pour l'enthalpie totale du système.Il existe plusieurs processus qui se produisent lorsqu'un soluté est dissous dans une solution, et chacun est capable de changer l'enthalpie de la solution.Dans de nombreux cas, une variété de liaisons chimiques sont brisées et de nouvelles liaisons sont formées, ce qui entraîne un changement d'enthalpie.
Il existe trois principaux aspects de la dissolution d'un soluté dans un solvant qui contribuent à la chaleur de la solution.Premièrement, lorsque le soluté est ajouté, les interactions chimiques reliant les molécules de soluté se cassent, ce qui nécessite la consommation d'une certaine énergie.Ensuite, les attractions chimiques reliant les molécules de solvant se cassent également lorsque les molécules de soluté pénètrent dans le système, nécessitant à nouveau la consommation d'énergie.Enfin, une fois ces attractions brisées, de nouvelles interactions entre le solvant et les molécules de soluté sont formées, entraînant la libération d'une certaine énergie.
Les deux premiers aspects de la dissolution nécessitent une entrée d'énergie et sont appelés processus endothermiques.Le troisième, par lequel les attractions se forment entre le solvant et les molécules de soluté, est appelée processus exothermique, car il libère de l'énergie dans le système.Pour déterminer la chaleur totale de la solution, on peut simplement prendre la somme de chaque changement d'enthalpie.Dans certains cas, les deux premières parties de la dissolution nécessitent plus d'apport d'énergie que la formation de nouvelles versions d'attractions, ce qui entraîne un processus global endothermique.Dans d'autres, la libération finale d'énergie est supérieure à l'énergie nécessaire pour briser les attractions solute-solute et solvant-solvant, de sorte que le processus est globalement exothermique.
Il est également possible de mesurer la chaleur de solution en fonction des changements de température dansune solution.Un processus à prédominance exothermique libèrera l'énergie dans le système et augmentera donc la température de la solution.Un processus principalement endothermique, en revanche, consommera l'énergie et réduira donc la température de la réaction.Si l'on connaît à l'avance diverses propriétés du soluté et du solvant, on peut utiliser le changement de température pour déterminer la chaleur de solution avec une précision raisonnable.