Thermodynamics of dissolving gaseous argon in different solvents

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Abstract

The solvation of argon in 10 different solvents at room temperature is analysed in terms of the theoretical framework developed by Lee. In order to perform calculations, we used the approach devised by Pierotti and firmly validated by Lee's theory. The fair agreement between the experimental and the calculated values of Δ G· Δ H·, and Δ S· is carefully analysed. It proves that the excluded volume effect, due to cavity creation in the solvent, opposes the solubility process. This effect in water is exaggerated by the small size of the water molecules and is the cause of hydrophobicity. The qualitative difference between water and hydrazine with regard to the solvation enthalpy and entropy changes is rationalized on the basis of the contributions arising from the structural reorganization in the two solvents on solute insertion.

On utilise une approche théorique développée par Lee pour faire l'analyse de la solvatation de l'argon dans 10 solvants différents, à la température ambiante. Afin d'effectuer ces calculs, on a utilisé l'approche développée par Pierotti pour bien valider la théorie de Lee. On a fait une analyse approfondie du bon accord entre les valeurs expérimentales des Δ G·, Δ H·, and Δ S· et les valeurs calculées correspondantes. Il démontre que l'effet de volume exclu, provoqué par la création d'une cavité dans le solvant, s'oppose au processus de solubilité. Dans l'eau, cet effet est exagéré par la faible taille des molécules d'eau et elle est la cause du caractère hydrophobe. La différence qualitative entre l'eau et l'hydrazine concernant l'enthalpie et l'entropie de solvatation peut s'expliquer sur la base des contributions provenant de la réorganisation structurale dans les deux solvants lors de l'insertion du soluté.

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