Varianta de entalpie a soluției. Calculul entalpiei soluției

În activitățile sportive, în spitale și în viața noastră de zi cu zi, utilizarea compresei instantanee calde și reci este foarte frecventă. În ambele cazuri, anumite substanțe reacționează cu apa. De exemplu, în cazul compresei reci, conține două capsule care separă apa de NH₄LA₃, care, atunci când este dizolvat în apă, absoarbe căldura și produce frig instant. În cazul compreselor fierbinți, CaCl se dizolvă în apă₂ sau MgSO₄, care eliberează energie producând căldură.

Dar de ce anumite soluții degajă căldură, fiind exoterme; iar alții absorb, fiind endotermi?

Ei bine, pentru a înțelege această problemă trebuie să studiem variația entalpiei (ΔH) a soluțiilor, care este alcătuit din doi pași:

(1) Entalpia reticulară (ΔH_ret): atunci când un dizolvat se dizolvă în apă, primul pas este separarea ionilor săi care se află într-o rețea cristalină. Pentru a sparge legăturile dintre ioni este necesar să se furnizeze energie sistemului. Deci, acest prim proces este endotermic, deoarece absoarbe energia; fiind a ta entalpia pozitivă (ΔH> 0).

(2) Entalpia de hidratare (ΔH_ascuns): după separarea ionilor, acestea sunt învelite de moleculele solventului. În cazul apei, este solventul și spunem că are loc hidratarea. Dipolii apei sunt, respectiv, atrași de ionii încărcați opus; astfel, pentru ca această interacțiune să aibă loc, este necesară eliberarea de energie. Astfel, în hidratare entalpia va fi negativă (ΔH <0), deoarece procesul este exoterm.

Figura de mai jos arată cum are loc hidratarea, în care există interacțiune ion-dipol, adică atracție între sarcinile ionilor separați și dipolul apei:

Modificarea entalpiei soluției (ΔH_Soare) va fi determinată de suma acestor două entalpii. Dacă rezultatul este pozitiv, înseamnă că entalpia reticulară este mai mare, deci entalpia de dizolvare va indica faptul că procesul este endoterm.

Diagrama de entalpie a unei dizolvări endotermice este prezentată mai jos:

Acest lucru este indicat de cazul dizolvării iodurii de potasiu prezentat mai jos:

Diagrama de entalpie va fi reprezentată de:

Dacă rezultatul este pozitiv, entalpia de hidratare va fi mai mare decât cea reticulară și procesul este exoterm. Diagramele de entalpie ale dizolvărilor exoterme sunt reprezentate așa cum se arată în următorul exemplu:

Rețineți diagrama de entalpie de mai jos:

De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie

Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-entalpia-solucao.htm