Теплові явища, що спостерігаються при розчиненні речовин у воді ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
Розчинення складний фізико-хімічний процес, який супроводжується тепловими ефектами,( іноді досить значними): виділенням або поглинанням теплоти – залежно від природи речовини. Це зміна енергії. Так, відомо, що під час розчинення сірчаної кислоти (гідроксиду калію) у воді виділяється значна кількість теплоти, навпаки, при розчинені хлориду калію (чи при розчинені нітрату амонію) у воді теплота поглинається і система охолоджується. Виділення теплоти при розчиненні - екзотермічний процес(∆Н<0); Поглинання теплоти – ендотермічний (∆Н>0). Теплота розчинення ∆Н – це кількість теплоти, що виділяється або поглинається під час розчинення 1 моль речовини. Так для гідроксиду калію ∆Н0 = -55,65 кДж/моль, для нітрату амонію - ∆Н0 = + 26,4865 кДж/моль. Загальний тепловий ефект процесу розчинення ∆Н розч. cкладається з теплоти, яка затрачується на розривання зв’язків між частинками речовини що розчиняється, та теплоти сольватації ( або гідратації). Оскільки ∆Н розр.зв. > 0 (поглинання теплоти), а ∆Н сольв. <0(виділення), то знак ∆Н розч залежить від того, яка з цих складових робить більший внесок у загальне значення теплоти розчинення. Якщо ∆Н розр.зв. і ∆Н сольв. мають близькі абсолютні значення, то величина ∆Н розч наближається до нуля. В довідника наводяться значення ∆Н розч, які стосуються 1 моль речовини, розчиненої у досить великій кількості розчинника. Під час розчинення змінюється не лише енергія, а й ентропія системи(ентропія – міра невпорядкованості системи, хаотичний, невпорядкований рух молекул під час розчинення речовин, причому кінцевий стан системи характеризується більшою хаотичністю, невпорядкованістю в порівнянні з вихідним станом.) Ентропію розчинення можна подати як суму ентропії розривання зв’язків між частинками речовини, що розчиняється, ентропії сольватації та ентропії дифузії частинок речовини, що розчиняється, в об’ємі розчинника. ∆S розч = ∆ S розр.зв.+ ∆ S сольв +∆ Sдиф Перші дві складові мають найбільше значення, тому
∆S розч ≈ ∆ S розр.зв.+ ∆ S сольв
Під час розривання зв’язків між частинками речовини, що розчиняється, збільшується число частинок, які можуть рухатись незалежно одна від одної, зростає невпорядкованість системи і відповідно значення ентропії зростають, = ∆ S розр.зв >0. Навпаки, у разі сольватації ці частинки зв’язуються з молекулами розчинника, орієнтуються відносно одна одної, невпорядкованість системи зменшується, ∆ S сольв <0. Залежно від природи розчинника співвідношення ∆ S розр.зв і ∆ S соль може змінюватись і значення ентропії може набувати як додатніх, так і від` ємних значень.
1. Чисельне визначення складу розчинів. Будь-який розчин характеризується кількісним складом. Відомі різні способи вираження кількісного складу розчинів через: безрозмірні відносні величини – частки (масову, об`ємну, молярну), або розмірні - концентрації (молярна, нормальна, моляльна). Концентрація вказує відношення маси або кількості речовини до об’єму розчинника. Масова частка розчиненої речовини – це безрозмірна величина, що дорівнює відношенню маси розчиненої речовини до загальної маси розчину. Wp = mp\m, де Wp – масова частка розчиненої речовини; mp – маса розчиненої речовини; m – загальна маса розчину Концентрація вказує відношення маси або кількості речовини до об’єму розчинника. Масова частка розчиненої речовини, Wp виражається у частках одиниці або у відсотках. Наприклад, масова частка розчиненої речовини – сульфатної кислоти у воді дорівнює 0,05 або 5%. Це означає, що в розчині сульфатної кислоти масою 100 г міститься 5 г кислоти і вода масою 95 г.
Молярна концентрація, або молярність – дорівнює відношенню кількості розчиненої речовини до об’єму розчину, тобто с(Х) = n(X)/V, c(X) – молярна концентрація частинок Х, n(X) – кількість речовини частинок Х, що міститься в розчині; V - об’єм розчину. Основна одиниця виміру молярної концентрації т- моль\ л. Приклад запису: молярна концентрація с(НСІ) = 0,1 моль\ л.
Розчин, в 1 л якого міститься 1 моль розчиненої речовини, називається молярним. Запис: якщо в 1 л розчину міститься 0,1 моль речовин, то він наз. децинормальним, 0,01 моль – сантинормальним, 0, 001 моль - мілінормальний. Полярність позначають буквою М. Наприклад – 1М NaOH – молярний розчин гідроксиду натрію, 1 л такого розчину містить1 моль або 1 моль*40 г\моль =40 г NaOH, 0,01М NaOH – сантинормальний розчин, 1 л його містить 0,01 моль, тобто 0,01 * 40 г = 0,4 г. NaOH.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|