1. 열역학 :
* 엔탈피 (ΔH) :
* 발열 반응 (ΔH <0)이 선호됩니다 : 수화 된 이온 또는 화합물의 형성은 에너지를 방출하여 더 안정적으로 만듭니다.
* 흡열 반응 (ΔH> 0)은 불쾌합니다. 수화 된 이온 또는 화합물의 형성은 에너지가 필요하므로 덜 안정적입니다.
* 엔트로피 (ΔS) :
* 증가 된 엔트로피 (ΔS> 0)가 선호됩니다. 수화 된 이온 또는 화합물의 형성은 시스템의 장애를 증가시켜 더 안정적으로 만듭니다. 이것은 종종 단단한 물이 물에 녹는 경우입니다.
* 감소 된 엔트로피 (ΔS <0)는 입니다 수화 된 이온 또는 화합물의 형성은 시스템의 장애를 감소시켜 덜 안정적입니다. 이것은 두 이온이 연결되어 솔루션에서 덜 모바일 엔티티를 형성 할 때 발생할 수 있습니다.
* 깁스 자유 에너지 (ΔG) :
* 음성 깁스 자유 에너지 (ΔG <0)는 자발적인 과정을 나타냅니다. 반응이 선호되고 이온 또는 화합물은 물에서 안정적입니다.
* 양성 깁스 자유 에너지 (ΔG> 0)는 자발적이지 않은 과정을 나타냅니다. 반응은 선호되지 않으며 이온 또는 화합물은 물에서 덜 안정적입니다.
2. 정전기 상호 작용 :
* 수화 :
* 강한 수화 : 전하 밀도 (전하/크기)가 높은 이온은 더 강하게 수화되어 물의 안정성이 더 높아집니다.
* 용 매화 : 비극성 분자는 또한 물과 상호 작용할 수 있지만 반 데르 발스 힘과 같은 약한 상호 작용을 통해 상호 작용할 수 있습니다.
* 용해도 :
* "처럼 녹는 것처럼": 극성 화합물은 물과 같은 극성 용매에 잘 녹는 반면, 비극성 화합물은 비극성 용매에 더 잘 용해됩니다.
3. 화학적 특성 :
* 산-염기 특성 : 용액의 pH는 이온 또는 화합물의 안정성에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 강산 및 염기는 물에 완전히 분리 될 것이며, 약산과 염기는 양성자 화 된 형태와 탈 로토 된 형태 사이의 평형에 존재할 것이다.
* 산화 환원 전위 : 화합물이 전자를 얻거나 잃는 경향은 또한 물의 안정성에 영향을 줄 수 있습니다. 산화제는 물의 존재 하에서 더 안정적이며, 감소 제는 덜 안정적 일 수있다.
4. 운동 요인 :
* 반응 속도 : 이온 또는 화합물이 물에서 분해되거나 반응하는 속도는 또한 인식 된 안정성에 영향을 줄 수 있습니다. 일부 화합물은 열역학적으로 안정적이지만 천천히 분해되어 명백한 불안정성을 초래할 수 있습니다.
5. 실험 관찰 :
* 용해도 연구 : 물에서 화합물의 용해도를 측정하면 해당 용매에서 안정성에 대한 직접적인 정보가 제공됩니다.
* 분광 분석 : NMR 및 IR과 같은 분광 기술은 물에서 화합물의 구조와 상호 작용에 대한 정보를 제공 할 수 있습니다.
일반 지침 :
* 격자 에너지가 높은 이온 성 화합물은 일반적으로 덜 용해됩니다. 이들 화합물은 용액보다 고체 상태에서 더 안정적이다.
* 물과의 강한 수소 결합 상호 작용을 갖는 화합물은 일반적으로 더 용해됩니다. 이것은 수화시 유리한 엔탈피 변화 때문입니다.
* 대형 비극성 그룹을 가진 화합물은 일반적으로 덜 용해됩니다. 이 화합물은 물과 약한 상호 작용을합니다.
예 :
물에서 클로라이드 나트륨 (NaCl)의 안정성을 고려하십시오. NaCl은 강한 격자 에너지를 가진 고 이온 성 화합물입니다. 그러나, 나트륨 및 염화물 이온의 수화 엔탈피는 매우 높아서 용해를위한 음성 깁스 자유 에너지를 초래한다. 결과적으로, NaCl은 물에 매우 용해되어 수성 상태에서 안정적입니다.
중요한 참고 : 물에서 화합물의 안정성을 결정하는 것은 여러 요인을 고려해야하는 복잡한 과정입니다. 포괄적 인 이해를 위해 이론적 및 실험적 접근법의 조합을 사용하는 것이 중요합니다.
