Изменение энтальпии раствора. Расчет энтальпии раствора

При занятиях спортом, в больницах и в повседневной жизни очень часто используются горячие и холодные мгновенные компрессы. В обоих случаях определенные вещества вступают в реакцию с водой. Например, в случае холодного компресса он содержит две капсулы, отделяющие воду от NH.₄НА₃, который при растворении в воде поглощает тепло и вызывает мгновенный холод. В случае горячих компрессов CaCl растворяется в воде.₂ или MgSO₄, которые выделяют энергию, выделяющую тепло.

Но почему некоторые растворы выделяют тепло, будучи экзотермическими; а другие поглощают, будучи эндотермическими?

Что ж, чтобы разобраться в этом вопросе, мы должны изучить изменение энтальпии (ΔH) растворов, который состоит из двух шагов:

(1-я) Ретикулярная энтальпия (ΔH_Ret): когда растворенное вещество растворяется в воде, первым делом нужно отделить его ионы, которые находятся в кристаллической решетке. Чтобы разорвать связи между ионами, необходимо подать энергию в систему. Итак, этот первый процесс эндотермический, поскольку поглощает энергию; быть твоим положительная энтальпия (ΔH> 0).

(2-й) Энтальпия гидратации (ΔH_{спрятался}): после разделения ионов их окружают молекулы растворителя. В случае воды это растворитель, и мы говорим, что имеет место гидратация. Диполи воды соответственно притягиваются противоположно заряженными ионами; таким образом, для этого взаимодействия необходимо высвобождение энергии. Таким образом, при гидратации энтальпия будет отрицательной (ΔH <0), потому что процесс экзотермический.

На рисунке ниже показано, как происходит гидратация, при которой происходит ионно-дипольное взаимодействие, то есть притяжение между зарядами разделенных ионов и диполем воды:

Изменение энтальпии раствора (ΔH_солнце) будет определяться суммой этих двух энтальпий. Если результат положительный, это означает, что ретикулярная энтальпия выше, поэтому энтальпия растворения будет указывать на то, что процесс является эндотермическим.

График энтальпии эндотермического растворения показан ниже:

На это указывает случай растворения йодида калия, показанный ниже:

Ваша диаграмма энтальпии будет представлена:

Если результат положительный, энтальпия гидратации будет больше, чем ретикулярная, и процесс экзотермический. Графики энтальпии экзотермических растворений представлены, как показано в следующем примере:

Обратите внимание на диаграмму энтальпии ниже:

Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет

Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-entalpia-solucao.htm