La vitesse de solvatation, l'action de dissoudre chimiquement une substance par une autre, dépend de ce que sont les substances et de divers autres facteurs tels que l'agitation. Étant donné que toutes les vitesses de réaction chimique sont liées à la température, l'abaissement de la température d'une réaction de solvatation diminuera sa vitesse, tous les autres facteurs étant égaux.
Réactions de solution
Les réactions en solution se produisent lorsque les molécules de deux substances se mélangent, complètement ou incomplètement. Lorsqu'une substance ne se dissout pas, elle reste sous la forme d'un morceau solide ou d'une couche de liquide séparée à côté du solvant, comme ce qui se passe avec l'huile et l'eau. D'une manière générale, le principe « comme dissout comme » s'applique à la solvatation; les molécules polaires, comme l'eau, en dissolvent d'autres, dont l'alcool. Les molécules non polaires, comme le naphtalène, se mélangent bien avec d'autres, comme le benzène.
Taux de solvatation et de chaleur
La solvatation ne se produit pas instantanément, mais à un rythme déterminé par le type et les quantités de substances impliquées, la température et le degré de saturation de la solution. Au fur et à mesure qu'une solution devient plus saturée, la réaction de la solution ralentit. Pour les substances qui se dissolvent marginalement ou lentement, les chimistes peuvent augmenter le taux de solvatation en chauffant la solution.
Équation d'Arrhénius
Une formule appelée l'équation d'Arrhenius relie mathématiquement la vitesse d'une réaction chimique à la température. En un mot, la relation est exponentielle, où une réaction ralentit très progressivement lorsque la température baisse, mais augmente rapidement lorsque la température augmente. L'équation fonctionne pour une variété d'actions chimiques, y compris la solvatation, indiquant clairement le rôle de la température dans la vitesse de réaction.
Limites au refroidissement pour le changement de taux
Vous pouvez diminuer le taux de solvatation en refroidissant la solution, mais la technique ne fonctionne que jusqu'au point où la solution gèle; puis ça s'arrête complètement. Le refroidissement est également compliqué par le fait que certaines réactions de solvatation produisent de la chaleur et d'autres la consomment. Si une réaction exothermique est à l'équilibre et que vous la refroidissez à un faible degré, vous pouvez en fait accélérer la solvatation car la température plus basse permet la production de plus de chaleur.