في الأنشطة الرياضية وفي المستشفيات وفي حياتنا اليومية ، يعد استخدام الكمادات الفورية الساخنة والباردة أمرًا شائعًا جدًا. في كلتا الحالتين ، تتفاعل بعض المواد مع الماء. على سبيل المثال ، في حالة الكمادات الباردة ، تحتوي على كبسولتين تفصلان الماء عن NH4في ال3، والتي عند إذابتها في الماء ، تمتص الحرارة وتنتج البرودة الفورية. في حالة الكمادات الساخنة ، يذوب CaCl في الماء2 أو MgSO4، التي تطلق الطاقة المنتجة للحرارة.
لكن لماذا تنتج بعض الحلول الحرارة ، كونها طاردة للحرارة ؛ والبعض الآخر يمتص ، ماص للحرارة؟
حسنًا ، لفهم هذه المشكلة ، يتعين علينا دراسة تباين المحتوى الحراري (ΔH) للحلولوالتي تتكون من خطوتين:
(1) المحتوى الحراري الشبكي (ΔHمتقاعد): عندما يذوب المذاب في الماء ، فإن الخطوة الأولى هي فصل أيوناته الموجودة في شبكة بلورية. لكسر الروابط بين الأيونات ، من الضروري توفير الطاقة للنظام. إذن هذه العملية الأولى هي ماص للحرارةلأنه يمتص الطاقة ؛ كونك ملكك المحتوى الحراري الإيجابي (ΔH> 0).
(2) المحتوى الحراري للترطيب (ΔHاختبأ): بعد انفصال الأيونات ، يتم تغليفها بواسطة جزيئات المذيب. في حالة الماء ، هو المذيب ونقول إن الماء يحدث. تنجذب الأيونات ذات الشحنة المعاكسة إلى ثنائيات أقطاب الماء ؛ وبالتالي ، لكي يحدث هذا التفاعل ، فإن إطلاق الطاقة ضروري. وهكذا ، في الماء
سيكون المحتوى الحراري سالبًا (ΔH <0)، لأن العملية طارد للحرارة.يوضح الشكل أدناه كيفية حدوث الترطيب ، حيث يوجد تفاعل أيوني ثنائي القطب ، أي التجاذب بين شحنات الأيونات المنفصلة وثنائي أقطاب الماء:
تغيير المحتوى الحراري للمحلول (ΔHشمس) من خلال مجموع هذين المحتوىين الحراريين. إذا كانت النتيجة موجبة ، فهذا يعني أن المحتوى الحراري الشبكي أعلى ، وبالتالي فإن المحتوى الحراري للذوبان سيشير إلى أن العملية ماصة للحرارة.
فيما يلي مخطط المحتوى الحراري للانحلال الماص للحرارة:
يشار إلى ذلك في حالة انحلال يوديد البوتاسيوم الموضحة أدناه:
سيتم تمثيل مخطط المحتوى الحراري الخاص بك من خلال:
إذا كانت النتيجة موجبة ، فإن المحتوى الحراري للترطيب سيكون أكبر من المحتوى الشبكي وتكون العملية طاردة للحرارة. يتم تمثيل مخططات المحتوى الحراري للذوبان الطارد للحرارة كما هو موضح في المثال التالي:
لاحظ مخطط المحتوى الحراري أدناه:
بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-entalpia-solucao.htm