Una reacción tiene lugar “fácilmente” cuando el cambio en la energía libre para la reacción es negativo.
delta G = delta H – T * delta S.
La energía libre se compone de dos términos, delta H (cambio en la entalpía) y delta S (cambio en la entropía).
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A temperatura ambiente (T = 300K), la disolución de cloruro de amonio es un proceso endotérmico, porque la solución se siente más fría a medida que el NH4Cl sólido se disuelve en agua y absorbe energía del agua para hacerlo. Por lo tanto, la entalpía de disolución es POSITIVA.
Para que la energía libre global de la reacción sea negativa, el cambio positivo en la entalpía debe ser superado por el término negativo (T * delta S). Esto significa que el término delta S debe hacer una gran contribución POSITIVA a la energía libre general de la reacción. Intuitivamente, se puede ver que la entropía del sistema aumenta con la disolución, porque una estructura cristalina bien ordenada de cloruro de amonio sólido se altera, las moléculas de NH4Cl se disocian en iones NH4 + y Cl-, y estos iones a su vez se hidratan. por moléculas de agua.
delta G para la disolución de NH4Cl en agua a temperatura ambiente es NEGATIVO. Por eso se disuelve fácilmente.
La disolución es endotérmica, pero está más que compensada por el aumento de la entropía que resulta de la descomposición de la red cristalina de NH4Cl sólido y su posterior disociación en iones NH4 + y Cl-.