Mi a tudományos magyarázat arra hogyha szobahőmérsékletű vízbe citromsavat feloldunk akkor jelentősen lehűl?

A kristályos anyagok oldáshője az oldódás két részfolymatának a hőjéből adódik össze.

1 A kristályrács szétszedése. [Ez mindig energia befektetést igényel.]

2. A részecskék (ionok, atomok, molekulák) szolvatációja, vagy víz esetében hidratációja. [Ez minden esetben energia felszabadulással járó folyamat].

Ha a szolvatáció nagyobb hő felszabadulásával jár, mint amennyit a rács szétszedése igényel, akkor exoterm (hő felszabadulásával járó) oldódásról beszélünk.

Ha a két energia azonos, akkor nincs hőmennyiség (és hőmérséklet) változás.

Ha a szolvatációs hő alacsonyabb érték, mint amekkora energia a rács szétszedéséhez szükségeltetik, akkor beszélünk endoterm oldódásról.

(Ekkor az oldat lehűl, azaz ahhoz, hogy a kiindulási hőmérsékletre hozzuk, a rendszerrel hőt kell közölnünk, s mivel rendszer központúak vagyunk ezeket az oldódásokat hívjuk pozitív oldáshőjű oldódásnak.)

A folyamat amiatt megy végbe, mert a rendezetlenség (entrópia) növekedése túlkompenzálja a hőmennyiség deficitet a szabadentalpiában.

[A folymatok nem az enetgiaminimumra való törekvés miatt zajlanak le spontán, hanem egészen pontosan a szabadentalpia minimum irányába játszódnak le (dG = dH−T∙dS)]

Megválaszolva a kérdésedet: a citromsav monohidrát vízben való feloldásakor tehát a kristályrács szétszedéséhez szükséges energia nagyobb a citromsav hidratációjakor keletkező hőnél, így az oldat az oldódás során lehűl.