Risinājuma entalpijas variācija. Šķīduma entalpijas aprēķins

Sporta aktivitātēs, slimnīcās un mūsu ikdienas dzīvē ļoti bieži tiek izmantotas karstās un aukstās tūlītējās kompreses. Abos gadījumos dažas vielas reaģē ar ūdeni. Piemēram, aukstās kompreses gadījumā tajā ir divas kapsulas, kas atdala ūdeni no NH₄PIE₃, kas, izšķīdinot ūdenī, absorbē siltumu un rada tūlītēju aukstumu. Karstu kompresu gadījumā CaCl izšķīst ūdenī₂ vai MgSO₄, kas atbrīvo enerģiju, ražojot siltumu.

Bet kāpēc daži risinājumi izstaro siltumu, būdami eksotermiski; un citi absorbē, būdami endotermiski?

Nu, lai saprastu šo jautājumu, mums ir jāizpēta šķīdumu entalpijas variācijas (ΔH), kas sastāv no diviem posmiem:

(1.) Retikulārā entalpija (ΔH_ret): kad izšķīdis izšķīst ūdenī, pirmais solis ir tā jonu atdalīšana, kas atrodas kristāliskā režģī. Lai pārtrauktu saites starp joniem, ir nepieciešams piegādāt enerģiju sistēmai. Tātad šis pirmais process ir endotermisks, jo tas absorbē enerģiju; būdams tavs pozitīva entalpija (ΔH> 0).

(2.) Hidratācijas entalpija (ΔH_slēpās): pēc jonu atdalīšanās tos apņem šķīdinātāja molekulas. Ūdens gadījumā tas ir šķīdinātājs, un mēs sakām, ka notiek hidratācija. Ūdens dipolus attiecīgi piesaista pretēji lādētie joni; tādējādi, lai šī mijiedarbība notiktu, ir nepieciešama enerģijas atbrīvošana. Tādējādi hidratācijā

entalpija būs negatīva (ΔH <0), jo process ir eksotermisks.

Zemāk redzamajā attēlā parādīts, kā notiek hidratācija, kurā notiek jonu-dipola mijiedarbība, tas ir, pievilcība starp atdalīto jonu lādiņiem un ūdens dipolu:

Šķīduma entalpijas maiņa (ΔH_Saule) noteiks šo divu entalpiju summa. Ja rezultāts ir pozitīvs, tas nozīmē, ka retikulārā entalpija ir augstāka, tāpēc šķīdināšanas entalpija norāda, ka process ir endotermisks.

Zemāk parādīta endotermiskās izšķīšanas entalpijas diagramma:

To norāda zemāk redzamais kālija jodīda šķīdināšanas gadījums:

Jūsu entalpijas diagrammu attēlos:

Ja rezultāts ir pozitīvs, hidratācijas entalpija būs lielāka par retikulāro un process ir eksotermisks. Eksotermisko šķīdumu entalpijas diagrammas ir attēlotas, kā parādīts šajā piemērā:

Ievērojiet savu entalpijas diagrammu zemāk:

Autore Jennifer Fogaça
Beidzis ķīmiju

Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-entalpia-solucao.htm