1. Jon-dipolinteraktioner:
* Ammoniumnitrat är en jonisk förening, vilket innebär att den finns som joner (NH₄⁺ och NO₃⁻) i sin fasta form.
* Vatten är en polär molekyl med en partiell positiv laddning på väteatomerna och en partiell negativ laddning på syreatomen.
* De positiva laddningarna på vattenmolekylerna lockas till de negativa nitratjonerna (NO₃⁻), och de negativa laddningarna på vattenmolekyler lockas till de positiva ammoniumjonerna (NH₄⁺).
2. Hydreringsentalpi:
* När ammoniumnitrat upplöses i vatten, blir jonerna omgiven av vattenmolekyler och bildar en hydratiseringsfär.
* Denna process frigör energi, känd som hydratiseringsentalpi, vilket är gynnsamt för upplösningsprocessen.
3. Entropiökning:
* Upplösning av ammoniumnitrat ökar systemets entropi (störning).
* Jonerna i det fasta tillståndet är starkt ordnade, men när de upplöstes blir de spridda i hela vattnet och ökar den totala entropin.
4. Ammoniumjons vätebindning:
* Ammoniumjonen (NH₄⁺) kan bilda vätebindningar med vattenmolekyler, vilket ytterligare förbättrar lösligheten.
Sammantaget:
Kombinationen av dessa faktorer leder till en negativ Gibbs -fri energiförändring (ΔG <0) för upplösning av ammoniumnitrat i vatten, vilket gör processen spontan och gynnsam.
Viktig anmärkning:
Medan ammoniumnitrat lätt upplöses i vatten, är processen endoterm, vilket innebär att den absorberar värme från omgivningen. Detta är anledningen till att upplösning av ammoniumnitrat i vatten kan orsaka en minskning av temperaturen.
