Solbatazio
Solbatazioa disolbatzaile baten molekulen arteko elkarrekintzak sortzeko prozesua da, molekulekin edo solutu baten ioiekin. Disoluzioan, solutuaren ioiak sakabanatu egiten dira eta disolbatzaile-molekulek inguratzen dituzte; gauza bera gertatzen da disolbatzailearen molekuletan.
Jasotzen duen likidoa disolbatzailea da, disolbatzen dugun substantzia solutua da, lortzen den nahasketa soluzioa da, eragiketa solbatazio izen teknikoa du.
Solbatazioaren, disoluzioaren eta disolbagarritasunaren arteko aldea
IUPACen definizioaren arabera, solutuaren eta disolbatzailearen arteko interakzioa da solutuaren espezieak soluzioan 0. Egoera kaudimenduna ere izan daiteke, non disoluzio batean ion bat disolbatzailearen molekulek konplexutzen dute. Solbatazio-interakzioaren kontzeptua material disolbaezin bati ere aplika dakioke; adibidez, trukaketa ionikoko erretxina baten gainazalean talde funtzionalak gainjartzea.
Disoluzioa solutua kaudimendunean eransteko edo lehendik zegoen soluzio bati kaudimen handiagoa gehitzeko prozesua da. Disolbagarritasuna kaudimendunari presaka sortzen hasi aurretik gehi diezaiokedan solutu-mugari dagokio, hau da, solutua disolbatu gabe geratu aurretik. Solbatazioak solutuaren eta disolbatzailearen arteko maila molekularrean gertatzen dena azaltzen du.
Unitateak aztertzean, bereizketa argiagoa egin daiteke. Koordinazio-kopuruak eta konplexuaren egonkortasun-konstanteak deskriba dezakete gorpuzkera. Disoluzio-abiadurarako unitate tipikoa mol/s da. Disolbagarritasunerako unitatea mol/kg izan daiteke.
Disolbatzaileak eta molekulen arteko elkarreraginak
Disolbatzaile polarrak dipoloak dituen egitura molekularra dutenak dira. Konposatu horiek konstante dielektriko altua izaten dute. Disolbatzaile horien molekula polarrek ioiak disolba ditzakete, molekularen zati partzialki kargatua ioira bidera dezaketelako erakarpen elektrostatikoari erantzunez. Horrek sistema egonkortzen du. Ura da polo-disolbatzaile ohikoena eta hobekien aztertutakoa, baina badira beste batzuk, hala nola azetonitriloa, dimetil sulfoxidoa, metanola, propileno-karbonatoa, amoniakoa, etanola eta azetona. Disolbatzaile horiek gatzak bezalako konposatu ez-organikoak disolbatzeko erabil daitezke.
Solbatazioak interakzio molekular mota desberdinak inplikatzen ditu: hidrogeno-zubia, ion-dipoloa, dipolo-dipolo interakzioa edo Londonen indarrak. Lehenengo hirurak disolbatzaile polarretan bakarrik egon daitezke. Ion-ion interakzioak disolbatzaile ionikoetan bakarrik gerta daitezke (adibidez, fase urtuan). Solbatazio-prozesuak termodinamikoki mesedegarriak izango dira baldin eta soluzioa eratzeko Gibbsen energia librea txikiagoa bada kaudimenduna eratzeko Gibbsen energia askearen eta solutuaren batura baino.
Soluzio baten eroankortasuna ioiak askatzearen mende dago.
Alderdi termodinamikoak
Solbatazioa gertatzeko, ioi indibidualak askatu behar dira horiek dauden sare kristalinotik. Beharrezkoa da ioiek elkarren artean dituzten atrakzioak haustea, solutuaren sareko energia askeak bere agregazio naturaleko egoeran irudikatutako erakarpena. Horretarako, solutuaren sareko ioiak kaudimendunaren molekulekin lotzen direnean askatutako energiatik lortzen da. Modu horretan askatutako energiari soldatu gabeko energia esaten zaio.
Disoluzio-entalpiaren aldaketa disoluzioaren eraketa-entalpia da, sistema bereizien eraketa-entalpien batura kenduta; entropia-aldaketa, berriz, eraketa-entropietan dagokion aldea da. Gas gehienek soluzio negatiboko entalpia dute, eta horrek esan nahi du tenperatura altuagoetan ez direla hain disolbagarriak.
Hasiera batean ioiaren karga/tamaina erlazio handiago batek, edo karga-dentsitate handiagoak, solbatazio handiagoa zekarrela uste bazen ere, hori ez da egia burdina (III) edo lantanidoak eta aktinidoak bezalako ioietan, azkar hidrolizatzen baitira oxido disolbaezinak sortzeko.
Ernalketa-entalpiak azal dezake zergatik gertatzen den solbatazioa sare ioniko batzuekin, baina beste batzuekin ez. Disoluzio-entalpia aldatzearen balio negatiboa desegingo den ion bati dagokio, eta balio positibo batek, berriz, gainjartzea ez dela erraz gertatuko esan nahi du. Kaudimendunen gainjartzeko ahalmenaren neurri kuantitatibo bat emaile kopurua da.
