Зміст
Коли тверда речовина розчиняється, окремі іони або молекули, що входять до його складу, руйнуються або дисоціюють і змішуються з розчинником. Гази також можуть розчинятися в рідинах. Розчинність газів і рідин може змінюватися залежно від температури.
Типи
Гази демонструють зниження розчинності із збільшенням температури.Більшість твердих речовин, з іншого боку, демонструють підвищену розчинність, хоча це не обов’язково стосується всіх твердих сполук. Деякі сполуки менш розчинні при високих температурах, ніж при більш низьких. Загальна тенденція, однак, полягає у збільшенні розчинності із збільшенням температури, хоча той самий основний принцип пояснює обидва типи поведінки.
Ентропія
Ентропія є мірою загального розладу системи, і її зміни допомагають визначити, чому розчинність змінюється при різних температурах. Закони термодинаміки диктують, що ентропія Всесвіту ніколи не може зменшуватися, тому, щоб відбувся процес, він повинен збільшити чисту ентропію, тобто загальну ентропію системи та її оточення. Деякі процеси можуть зменшити ентропію системи і все одно збільшити її оточення, виділяючи тепло. Хіміки зазвичай використовують вільну енергію Гіббса, або дельта G, для вимірювання зміни загальної ентропії. Дельта G для процесу дорівнює кількості теплоти, що поглинається мінус температура, помножена на зміну ентропії системи. Якщо дельта G розчину негативна, речовина спонтанно розчиняється і чим більше воно негативного, тим більше воно розчиняється.
Міркування
Як правило, ентропія системи збільшується, коли тверда речовина розчиняється в рідині, тому чим вища її температура, тим негативнішим є другий член рівняння дельта G і тим більше розчинна сполука. Однак для деяких сполук розчинення у розчиннику насправді пов'язане зі зменшенням ентропії, і ці сполуки стануть менш розчинними з підвищенням температури, оскільки дельта G стає більш позитивною. Це особливо справедливо для газів, оскільки рівень розладу в газі, як правило, перевищує рівень розладу в газі, розчиненому в рідині. Однак для більшості твердих сполук ентропія зросте, коли вони розчиняться.