Megoldás entalpia változata. A megoldás-entalpia kiszámítása

Sporttevékenységekben, kórházakban és mindennapjainkban a meleg és a hideg azonnali borogatás használata nagyon gyakori. Mindkét esetben bizonyos anyagok reagálnak a vízzel. Például hideg borogatás esetén két kapszulát tartalmaz, amelyek elválasztják a vizet az NH-tól₄A₃, amely vízben oldva elnyeli a hőt és azonnali hideget termel. Forró borogatás esetén a CaCl-ot vízben oldják₂ vagy az MgSO₄, amelyek hőtermelő energiát szabadítanak fel.

De miért adnak bizonyos megoldások hőt exoterm hatásukra; mások pedig felszívódnak, lévén endotermek?

Nos, ennek a kérdésnek a megértéséhez meg kell vizsgálnunk a az oldatok entalpia-variációja (ΔH), amely két lépésből áll:

(1.) Retikuláris entalpia (ΔH_ret): amikor az oldott anyag vízben oldódik, az első lépés a kristályrácsban levő ionok elválasztása. Az ionok közötti kötések megszakításához energiát kell szállítani a rendszerbe. Tehát ez az első folyamat az endoterm, mivel elnyeli az energiát; a tied pozitív entalpia (ΔH> 0).

(2.) Hidratálási entalpia (ΔH_elrejtette)

: miután az ionok elválnak, az oldószermolekulák burkolják őket. A víz esetében ez az oldószer, és azt mondjuk, hogy a hidratálás zajlik. A víz dipólusait az ellentétesen töltött ionok vonzzák; így ennek az interakciónak a megvalósulásához szükséges az energia felszabadítása. Így a hidratálásban az entalpia negatív lesz (ΔH <0), mert a folyamat az hőtermelő.

Az alábbi ábra bemutatja, hogyan történik a hidratáció, amelyben ion-dipól kölcsönhatás van, vagyis vonzódás van az elválasztott ionok töltése és a víz-dipól között:

Az oldat entalpia változása (ΔH_Nap) e két entalpia összege határozza meg. Ha az eredmény pozitív, ez azt jelenti, hogy a retikuláris entalpia magasabb, így az oldódási entalpia azt jelzi, hogy a folyamat endoterm.

Az alábbiakban bemutatjuk az endoterm oldódás entalpia diagramját:

Ezt jelzi az alábbiakban bemutatott kálium-jodid oldódás esete:

Az entalpia diagramját a következő ábrázolja:

Ha az eredmény pozitív, a hidratálás entalpiája nagyobb lesz, mint a retikuláris, és a folyamat exoterm. Az exoterm oldódások entalpia diagramjait a következő példa mutatja:

Vegye figyelembe az alábbi entalpia diagramot:

Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett

Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-entalpia-solucao.htm