Скорость сольватации, акта химического растворения одного вещества другим, зависит от того, что это за вещества, а также от различных других факторов, таких как перемешивание. Поскольку все скорости химической реакции привязаны к температуре, понижение температуры реакции сольватации приведет к уменьшению ее скорости при прочих равных условиях.
Реакции раствора
Реакции растворения происходят, когда молекулы двух веществ смешиваются полностью или не полностью. Когда вещество не растворяется, оно остается в виде твердого комка или отдельного слоя жидкости рядом с растворителем, как в случае с маслом и водой. Вообще говоря, принцип «подобное растворяется в подобном» применяется к сольватации; полярные молекулы, такие как вода, растворяют другие, в том числе спирт. Неполярные молекулы, такие как нафталин, хорошо смешиваются с другими, такими как бензол.
Скорость сольватации и тепло
Сольватация не происходит мгновенно, но со скоростью, определяемой типом и количеством вовлеченных веществ, температурой и степенью насыщения раствора. По мере того, как раствор становится более насыщенным, реакция раствора замедляется. Для веществ, которые растворяются незначительно или медленно, химики могут увеличить скорость сольватации путем нагревания раствора.
Уравнение Аррениуса
Формула, называемая уравнением Аррениуса, математически связывает скорость химической реакции с температурой. В двух словах, соотношение является экспоненциальным, когда реакция замедляется очень постепенно при понижении температуры, но быстро растет при повышении температуры. Уравнение работает для различных химических действий, включая сольватацию, что четко указывает на роль температуры в скорости реакции.
Пределы охлаждения для изменения скорости
Вы можете уменьшить скорость сольватации, охладив раствор, но метод работает только до точки, при которой раствор замерзает; затем он полностью прекращается. Охлаждение также осложняется тем фактом, что некоторые реакции сольватации выделяют тепло, а некоторые потребляют его. Если экзотермическая реакция находится в равновесии, и вы охлаждаете ее до небольшой степени, вы можете фактически вызвать ускорение сольватации, потому что более низкая температура позволяет производить больше тепла.