Caffè Caldo

Durante il processo di dissoluzione, le molecole di acqua, possedendo un alto momento di dipolo, interagiscono con i cationi e gli anioni (gli ioni positivi o negativi, vedi la lingua di Volta) del materiale in dissoluzione. La parte di ossigeno di una molecola di acqua si attacca agli ioni positivi e la parte di idrogeno si appiccica agli ioni negativi e li stacca dal solido. La mistura porta nuove molecole di acqua al solido ed accelera il processo di salvezza (è più veloce). Consideriamo il processo di dissoluzione in due passi successivi.

In primo luogo, come conseguenza della dissoluzione dei cationi e dell'anione, gli spazi liberi sono riempiti dagli atomi o dalle molecole liberi. Il valore dell'energia associata a tale processo (nella chimica è meglio dire "entalpia" anziché energia) è uguale all'entalpia connessa con la formazione del solido dal gas. Per il cloruro di calcio il calcolo dà:

CaCl2(solid) → Ca2+(gas) + 2Cl-(gas),
DHsolid = 2260 kJ
.
(7kB)

In seguito, gli ioni entrano nel liquido - le molecole di acqua si concentrano intorno agli ioni. Poichè l'interazione fra gli ioni e le molecole di acqua (o un altro liquido) è attrattiva, l'entalpia di questo processo è sempre negativa (l'energia è guadagnata)

Ca2+(gas) + 2Cl-(gas) → Ca2+(hydrated) + 2Cl-(hydrated)

Per questo processo DHhyd = = - 2337 kJ.

Il cambiamento totale dell'entalpia è la somma di questi due processi. Nel caso del cloruro di calcio, questa somma è uguale a DH = = -77 kJ. Il segno negativo significa che il calore è formato durante la dissoluzione - la tazza di caffè diventa calda. Altre sostanze richiedono energia proveniente dall' esterno per essere dissolte - il caffè diventa il freddo.