У спортивних заходах, у лікарнях та у нашому повсякденному житті дуже поширене використання гарячих та холодних моментальних компресів. В обох випадках певні речовини реагують з водою. Наприклад, у випадку холодного компресу він містить дві капсули, що відокремлюють воду від NH4БІЛЯ3, який при розчиненні у воді поглинає тепло і миттєво виробляє холод. У разі гарячих компресів CaCl розчиняється у воді2 або MgSO4, які виділяють енергію, що виробляє тепло.
Але чому певні розчини віддають тепло, будучи екзотермічними; а інші поглинають, будучи ендотермічними?
Ну, щоб зрозуміти це питання, нам слід вивчити варіація ентальпії (ΔH) розчинів, який складається з двох етапів:
(1-я) ретикулярна ентальпія (ΔHвідступ): коли розчинена речовина розчиняється у воді, першим кроком є відокремлення її іонів, що знаходяться в кристалічній решітці. Для розриву зв’язків між іонами необхідно подавати енергію в систему. Отже, цей перший процес є ендотермічний, оскільки поглинає енергію; будучи вашим позитивна ентальпія (ΔH> 0).
(2-я) Ентальпія гідратації (ΔHсховав): після відділення іонів вони огортаються молекулами розчинника. У випадку води це розчинник, і ми говоримо, що відбувається гідратація. Диполі води відповідно притягуються протилежно зарядженими іонами; таким чином, для того, щоб ця взаємодія мала місце, необхідно виділення енергії. Таким чином, при гідратації ентальпія буде від’ємною (ΔH <0), оскільки процес є екзотермічний.
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
На малюнку нижче показано, як відбувається гідратація, при якій відбувається іон-дипольна взаємодія, тобто притягання між зарядами відокремлених іонів та водним диполем:
Зміна ентальпії розчину (ΔHСонце) визначатиметься сумою цих двох ентальпій. Якщо результат позитивний, це означає, що ретикулярна ентальпія вища, тому ентальпія розчинення буде свідчити про ендотермічність процесу.
Діаграма ентальпії ендотермічного розчинення наведена нижче:
На це вказує наведений нижче випадок розчинення йодистого калію:
Ваша діаграма ентальпії буде представлена:
Якщо результат буде позитивним, ентальпія гідратації буде більшою, ніж ретикулярна, і процес екзотермічний. Діаграми ентальпії екзотермічних розчинень представлені, як показано в наступному прикладі:
Зверніть увагу на свою діаграму ентальпії нижче:
Дженніфер Фогача
Закінчив хімію
Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:
FOGAÇA, Дженніфер Роша Варгас. "Варіація ентальпії розчину"; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-entalpia-solucao.htm. Доступ 28 червня 2021 року.
