Bij sportactiviteiten, in ziekenhuizen en in ons dagelijks leven is het gebruik van warme en koude instantkompressen heel gebruikelijk. In beide gevallen reageren bepaalde stoffen met water. In het geval van het koude kompres bevat het bijvoorbeeld twee capsules die het water van de NH. scheiden4BIJ DE3, die, wanneer opgelost in water, warmte absorbeert en onmiddellijk koude produceert. Bij warme kompressen lost CaCl op in water2 of de MgSO4, die energie vrijgeven die warmte produceert.
Maar waarom bepaalde oplossingen warmte afgeven, omdat ze exotherm zijn; en anderen absorberen, omdat ze endotherm zijn?
Welnu, om dit probleem te begrijpen, moeten we de enthalpievariatie (ΔH) van oplossingen, die uit twee stappen bestaat:
(1) Reticulaire enthalpie (ΔHret): wanneer een opgeloste stof in water oplost, is de eerste stap het scheiden van de ionen die zich in een kristallijn rooster bevinden. Om de bindingen tussen de ionen te verbreken is het nodig om energie aan het systeem te leveren. Dus dit eerste proces is
endotherm, omdat het energie absorbeert; van jou zijn positieve enthalpie (ΔH > 0).
(2e) Enthalpie van hydratatie (ΔHverborg): nadat de ionen zijn gescheiden, worden ze omhuld door de oplosmiddelmoleculen. In het geval van water is dit het oplosmiddel en we zeggen dat er hydratatie plaatsvindt. De dipolen van water worden respectievelijk aangetrokken door de tegengesteld geladen ionen; dus om deze interactie te laten plaatsvinden, is het vrijkomen van energie noodzakelijk. Dus, in hydratatie de enthalpie zal negatief zijn (ΔH < 0), omdat het proces is exotherm.
De onderstaande figuur laat zien hoe hydratatie plaatsvindt, waarbij er een ion-dipoolinteractie is, dat wil zeggen aantrekking tussen de ladingen van de gescheiden ionen en de waterdipool:
De enthalpieverandering van de oplossing (ΔHZon) wordt bepaald door de som van deze twee enthalpieën. Als het resultaat positief is, betekent dit dat de reticulaire enthalpie hoger is, dus de oplossingsenthalpie geeft aan dat het proces endotherm is.
Het enthalpiediagram van een endotherme oplossing wordt hieronder weergegeven:
Dit wordt aangegeven door het hieronder getoonde geval van oplossing van kaliumjodide:
Uw enthalpiediagram wordt weergegeven door:
Als het resultaat positief is, zal de hydratatie-enthalpie groter zijn dan de reticulaire en is het proces exotherm. De enthalpiediagrammen van exotherme oplossingen worden weergegeven zoals in het volgende voorbeeld:
Noteer uw enthalpiediagram hieronder:
Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-entalpia-solucao.htm