Kas ir šķīduma siltums?

Izšķīdušās vielas izšķīdināšanai šķīdinātājā ir trīs galvenie aspekti, kas veicina šķīduma siltumu. Pirmkārt, pievienojot izšķīdušo vielu, ķīmiskā mijiedarbība, kas savieno izšķīdušās vielas molekulas, pārtrūkst, un tas prasa zināmu enerģijas patēriņu. Pēc tam ķīmiskās atrakcijas, kas savieno šķīdinātāja molekulas, arī sabojājas, jo izšķīdušās vielas molekulas nonāk sistēmā, un tas atkal prasa enerģijas patēriņu. Visbeidzot, pēc tam, kad šīs atrakcijas tiek pārtrauktas, veidojas jaunas mijiedarbības starp šķīdinātāja un izšķīdušās vielas molekulām, kā rezultātā atbrīvojas daļa enerģijas.

Pirmajiem diviem šķīdināšanas aspektiem ir nepieciešama enerģijas ievade, un tos sauc par endotermiskiem procesiem. Trešais, ar kuru starp šķīdinātāju un izšķīdušo vielu molekulām veidojas pievilcības, tiek saukts par eksotermisku procesu, jo tas atbrīvo sistēmā enerģiju. Lai noteiktu kopējo šķīduma siltumu, var vienkārši ņemt katras entalpijas izmaiņu summu. Dažos gadījumos pirmajās divās izšķīdināšanas daļās ir nepieciešams vairāk enerģijas nekā jaunu piesaistes izdalījumu veidošanai, kā rezultātā process kopumā ir endotermisks. Citās valstīs galīgā enerģijas izdalīšanās ir lielāka par enerģiju, kas nepieciešama, lai izjauktu šķīdinātāja-šķīdinātāja un šķīdinātāja-šķīdinātāja piesaisti, tāpēc process kopumā ir eksotermisks.

Ir iespējams arī izmērīt šķīduma siltumu, pamatojoties uz temperatūras izmaiņām šķīdumā. Pārsvarā eksotermisks process atbrīvos enerģiju sistēmā un tādējādi paaugstinās šķīduma temperatūru. No otras puses, galvenokārt endotermisks process patērēs enerģiju un tādējādi samazinās reakcijas temperatūru. Ja iepriekš ir zināmas dažādas šķīdinātāja un šķīdinātāja īpašības, var izmantot temperatūras izmaiņas, lai ar saprātīgu precizitāti noteiktu šķīduma siltumu.